Question

在施工中，一工人利用如圖所示的滑輪組運(yùn)送水泥，已知水泥重力為190N，滑輪重20N，繩重和摩檫不計(jì)，在豎直向上的拉力F的作用下，經(jīng)2s后，水泥被提起3m，求：
（1）拉力F的大小；
（2）繩子移動(dòng)的距離；
（3）拉力F做功的功率
（4）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）不計(jì)繩重和摩擦，使用滑輪組時(shí)，承擔(dān)物重的繩子有n股，提起物體所用拉力是物重和動(dòng)滑輪重的n分之一．
（2）已知承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)和物體上升的高低，可以得到繩子移動(dòng)的距離．
（3）已知拉力和繩子移動(dòng)的距離，利用W=FS可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功時(shí)間，利用P=

F

S

可以得到拉力的功率．
（4）已知物重和拉力，利用η=

G

nF

計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：
（1）提起水泥的拉力為
F=

1

3

（190N+20N）=70N
（2）繩子移動(dòng)的距離為
S=3h=3×3m=9m
（3）拉力做的功為
W=FS=70N×9m=630J
拉力的功率為
P=

W

t

=

630J

2s

=315W
（4）滑輪組的機(jī)械效率為
η=

W有用

W總

=

G

nF

=

190N

3×70N

×100%≈90%

點(diǎn)評(píng)：計(jì)算機(jī)械功率有兩個(gè)方法：在已知時(shí)間或能求出時(shí)間時(shí)，用P=

W

t

，已知牽引力或運(yùn)動(dòng)阻力時(shí)用P=Fv．