Question

一個工人用如圖所示的滑輪組提升2000N的貨物，所用拉力為600N，繩子自由端在4s內(nèi)拉下4m．不計繩重和摩擦，求：
（1）總功率？
（2）機(jī)械效率？
（3）若用此滑輪組提升3200N的貨物，所需拉力為多少？

Answer 1

分析：（1）知道拉力大小和拉力移動的距離，根據(jù)公式W=Fs求出拉力做的總功；再根據(jù)公式P=

W

t

求出拉力的總功率；
（2）此滑輪組的繩子有4股，所以物體上升的高度h=

1

4

s，根據(jù)公式W=Gh求出提升物體做的有用功；再根據(jù)公式η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率；
（3）因為不計摩擦和繩重，根據(jù)以上的計算求出克服動滑輪重做的額外功W_額=W_總-W_有用，根據(jù)W_額=G_動h求出動滑輪重；再根據(jù)F_拉=

1

4

（G_物+G_動）求出此時的拉力．

解答：解：（1）拉力做的總功：
W_總=Fs=600N×4m=2400J
拉力的總功率：
P_總=

W總

t

=

2400J

4s

=600W
（2）物體上升的高度h=

1

4

s=

1

4

×4m=1m，
重物做的有用功：
W_有用=Gh=2000N×1m=2000J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

=

2000J

2400J

≈83.3%
（3）拉力克服動滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有=2400J-2000J=400J，
∵W_額=G_動h
∴動滑輪重
G_動=

W額

h

=

400J

1m

=400N，
提升物體時的拉力：
F'=

1

4

（G'+G_動）=

1

4

×（3200N+400N）=900N
答：（1）拉力的總功率為600W；
（2）機(jī)械效率為83.3%；
（3）若用此滑輪組提升3200N的貨物，所需拉力為900N．

點評：此題主要考查的是學(xué)生對有用功、總功、額外功和機(jī)械效率計算公式的理解和掌握，以及對滑輪組特點的認(rèn)識和理解．難度不大，常見題目．