Question

（2014?葫芦岛一模）用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，物体匀速上升的速度是0.

（2014?葫芦岛一模）用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，物体匀速上升的速度是0.3m/s，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重）．求：（1）拉力F的大小．（2）货物上升3s的过程中，克服摩擦力做的功．

Answer 1

（1）由题意知，s=3h，W_有=Gh，W_总=Fs，
∵滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

3F

，
∴拉力F的大小：F=

G

3η

=

360N

3×0.8

=150N；
（2）货物上升3s的高度：h=vt=0.3m/s×3s=0.9m，
绳子自由端拉下的长度为s=3h=3×0.9m=2.7m，
滑轮组克服物重做的有用功：W_有=Gh=360N×0.9m=324J，
滑轮组克服动滑轮重做的功为：W_动=G_动h=30N×0.9m=27J，
拉力做的总功为：W_总=Fs=150N×2.7m=405J，
滑轮组克服摩擦力做的功为W_f=W_总-W_有-W_动=405J-324J-27=54J．
答：（1）拉力F的大小为150N；
（2）货物上升3s过程中，克服摩擦力做的功为54J．