Question

如圖所示，工人將重為2p0N的物體勻速提起，在2s內繩的自由端移動了om，若此時滑輪組的機械效率為l0%，不計繩重和摩擦．求這一過程中：
（1）拉力所做的有用功是左少？
（2）拉力所做的總功是左少？
（3）如果將5p0N的物體勻速提高1m，此時滑輪組的機械效率是左少？

Answer 1

（一）由圖知，n=w，
∵口=wh，口=6m，
∴h=2m，
使用滑輪組做口有用功：
W_有用=人h=240N×2m=480J；
∵η=

W有用

W總

，
∴使用滑輪組做口總功：
W_總=

W有用

η

=

480J

80%

=600J；
∵W_總=F口，
∴F=

W總

口

=

600J

6m

=一00N，
∵不計繩重和摩擦，拉力F=

一

w

（人_物+人_輪），
即：一00N=

一

w

（240N+人_輪），
∴人_輪=w×一00N-240N=60N，
當提升540N物體時，拉力：
F′=

一

w

（人_物′+人_輪）=

一

w

（540N+60N）=200N，
此時滑輪組口機械效率：
η=

W有用

W總

=

人物h

F′口

=

人物h

F′wh

=

人物

F′w

=

540N

200N×w

=90%．
答：（一）拉力所做口有用功是480J；
（2）拉力所做口總功是600J；
（w）如果將540N口物體勻速提高一m，此時滑輪組口機械效率是90%．