Question

工人用如图所示的滑轮组将重为400N的物体以0.4m/s的速度向上匀速提起2m，所用拉力为250N．（不计绳重和摩

工人用如图所示的滑轮组将重为400N的物体以0.4m/s的速度向上匀速提起2m，所用拉力为250N．（不计绳重和摩擦力）则：（1）滑轮组的机械效率是多少？（2）拉力F的功率是多少？（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，则拉力又是多少？

Answer 1

由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；
（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J，
做的总功：
W_总=Fs=F×2h=250N×2×2m=1000J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

800J

1000J

×100%=80%；
（2）由v=

s

t

得做功时间：
t=

h

v

=

2m

0.4m/s

=5s，
拉力做功的功率：
P=

W总

t

=

1000J

5s

=200W；
（3）提升400N重物时，绳子的拉力F=

1

2

（G+G_轮），
G_动=2F-G=2×250N-400N=100N，
提升900N重物时，绳子的拉力绳子拉力：
F′=

1

2

（G′+G_轮）=

1

2

（900N+100N）=500N．
答：（1）滑轮组的机械效率是80%；
（2）拉力F的功率是200W；
（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，则拉力是500N．