Question

用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为30s．求：（1）

用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为30s．求：（1）重物上升的速度．（2）拉力所做的有用功．（3）拉力的功率．（4）滑轮组的机械效率．（5）若物重增加2倍，则滑轮组的机械效率又为多大？

Answer 1

（1）重物上升的速度：v=

s

t

=

3m

10s

=0.3m/s；
（2）滑轮组对重物所做的有用功：W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
（3）由图知，n=3，s=3h=3×3m=9m，
拉力所做功：W_总=FS=200N×9m=1800J；
拉力的功率：P=

W

t

=

1800J

10s

=180W；
（4）滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

1440J

1800J

×100%=80%；
（5）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮的重力：G_动=3F-G=3×200N-480N=120N；
所挂物重换成：G′=2G=2×480N=960N时，手的拉力：
F′=

1

3

（G′+G_动）=

1

3

×（960N+120N）=

1

3

×1080N=360N，
由：η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

得，∴η′=

G′

3F′

×100%=

960N

3×360N

×100%=88.9%．
答：（1）重物上升的速度是0.3m/s；
（2）有用功W_有为1440J；
（3）拉力F做功的功率P为180W；．
（4）该滑轮组的机械效率η为80%；
（5）若所挂物重增大2倍，则滑轮组的机械效率又为88.9%．