Question

如图所示，用滑轮组提起重420N的物体，绳子自由端拉力F为200N，5s内绳端移动了6m，不计摩擦和绳重．求：

如图所示，用滑轮组提起重420N的物体，绳子自由端拉力F为200N，5s内绳端移动了6m，不计摩擦和绳重．求：（1）动滑轮重及有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力做功的功率；（4）当用该滑轮组提起720N的重物到原高度时，求拉力所做的功．

Answer 1

解答：已知：物重G₁=420N，G₂=720N，拉力F₁=200N，时间t=5s，拉力移动距离s=6m
求：（1）动滑轮重G_动=？；有用功W_有用=？；（2）滑轮组的机械效率η=？；（3）拉力做功的功率P=？；（4）拉力所做的功W_总′=？
解：（1）∵不计摩擦和绳重，F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F₁-G₁=3×200N-420N=180N；
物体升高的高度h=

1

3

s=

1

3

×6m=2m，
有用功W_有用=G₁h=420N×2m=840J；
（2）拉力做的总功W_总=F₁s=200N×6m=1200J，
滑轮组的机械效率η=

W有用

W总

×100%=

840J

1200J

×100%=70%；
（3）拉力做功的功率P=

W总

t

=

1200J

5s

=240W；
（4）第二次的拉力F₂=

1

3

（G₂+G_动）=

1

3

×（720N+180N）=300N，
拉力所做的功W_总′=F₂s=300N×6m=1800J．
答：（1）动滑轮重为180N；有用功为840J；
（2）滑轮组的机械效率为70%；
（3）拉力做功的功率为240W；
（4）拉力所做的功为1800J．