Question

【題目】某人用如圖所示的滑輪組勻速提升800N的重物，所用的拉力F為500N，物體升高2m，在此過程中，不計摩擦和繩重，求：

（1）拉力F所做的功；

（2）滑輪組的機械效率；

（3）如果用此滑輪組勻速提升600N的重物，拉力應為多大？

Answer 1

【答案】（1）拉力做的功為2000J；

（2）滑輪組的機械效率為80%；

（3）如果用此滑輪組勻速提升600N的重物，拉力應為400N．

【解析】

試題分析：（1）利用s=nh求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs計算拉力做的功；

（2）已知承擔物重的繩子的股數、物重和拉力，利用η===計算滑輪組的機械效率；

（3）不計繩重和摩擦，已知承擔物重的繩子的股數、物重和拉力，利用F=（G+G動）的變形求出動滑輪重，再利用F=（G+G動）求出拉力的大小．

解：（1）由圖可知n=2，則繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m，

拉力做的功為W=Fs=500N×4m=2000J；

（2）滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；

（3）由F=（G+G動）可得，動滑輪的重力為：G動=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N；

當提起600N的重物時，所用拉力為F′=（G′+G動）=×（600N+200N）=400N．

答：（1）拉力做的功為2000J；

（2）滑輪組的機械效率為80%；

（3）如果用此滑輪組勻速提升600N的重物，拉力應為400N．