Question

一個工人用由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組（不計摩擦和繩重），站在地上將400N重的貨物經(jīng)過10s勻速提高4m，所用的拉力是250N，求：
（1）這個工人做功的功率是多少？
（2）此時滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）若把800N的重物提起，工人至少要用多大的拉力？

Answer 1

分析：解答本題關(guān)鍵是要了解（1）在不計繩重和摩擦的情況下，若有n段繩子在拉重物，則F=

1

n

（G_動+G_物）．
（2）有n段繩子在拉重物，則S=nh．
（3）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，又是站在地上往下拉，故可得知此滑輪組應(yīng)有2段繩子在拉重物．
（4）工人做的功為總功，重物被拉升的為有用功．

解答：解：
（1）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，又是站在地上往下拉，故可得知此滑輪組應(yīng)有2段繩子在拉重物，故S=2h=8m．再由W=FS求出工人做的功，最后由P=

W

t

求出功率．
（2）工人做的功為總功，重物被拉升為有用功．即W_總=FS，W_有用=Gh，再由η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率，
（3）先由拉400N重物用的拉力為250N，根據(jù)F=

1

n

（G_動+G_物）算出動滑輪重．再根據(jù)此公式算出拉800N重物需多大拉力．
故本題的解答過程為：
（1）由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，又是站在地上往下拉，故可得知此滑輪組應(yīng)有2段繩子在拉重物
工人做功W=FS=250N×2×4m=2000J
則P=

W

t

=

2000J

10s

=200W
（2）W_有用=Gh=400N×4m=1600J
η=

W有用

W總

=

1600J

2000J

=80%
（3）不計繩重及摩擦，故有F=

1

2

（G_動+G_物）
拉400N重物用的拉力為250N，則動滑輪重G動=2F-G_物=2×250N-400N=100N
則拉800N重物時，拉力F=

1

2

（G_動+G′_物）=

1

2

×（100N+800N）=450N
答：（1）工人做功的功率為200W；（2）機(jī)械效率為80%；（3）拉800N重物需用力450N．

點(diǎn)評：本題是比較綜合性的滑輪組試題，有不少隱藏條件需要在題目中去挖掘，對學(xué)生的要求較高．