Question

滑輪組既能省力又能改變力的方向，建筑工人用如圖所示的滑輪組把600N的重物，在5s內(nèi)緩慢提升2m，繩自由端的拉力F=250N．求：
（1）拉力做的功是多少J？
（2）該滑輪組的機(jī)械效率多大？
（3）若不計(jì)一切摩擦和繩重，該滑輪組的動(dòng)滑輪重多少N？

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）不計(jì)一切摩擦和繩重時(shí)，根據(jù)F=（G_物+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力．
解答：解：（1）拉力做的功：
W_總=Fs=Fnh=250N×3×2m=1500J；
（2）滑輪組做的有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
機(jī)械效率：
η===80%；
（3）∵F=（G_物+G_動(dòng)），
∴250N=×（600N+G_動(dòng)）
解得：G_動(dòng)=150N．
答：（1）拉力做的功是1500J
（2）該滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（3）若不計(jì)一切摩擦和繩重，該滑輪組的動(dòng)滑輪重為150N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的應(yīng)用，難點(diǎn)是動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，這也是重點(diǎn)．