Question

用圖所示的滑輪組提起重物（不計(jì)繩重和摩擦）．
（1）當(dāng)物重為180N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為60%，繩端拉力為多少N？
（2）當(dāng)提起240N的重物時(shí)，使重物上升了3m，則繩端拉力所做的功是多少J？
（3）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率多大？

Answer 1

分析：解決此題，首先要判斷出滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重，知道繩端移動(dòng)距離和物體上升距離之間的關(guān)系．掌握有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算：W_有用=Gh、W_總=Fs、η=

W有用

W總

．

解答：解：（1）由圖知，此滑輪組由三段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h，
根據(jù)公式η=

Gh

Fs

×100%=

G

3F

×100%=60%
得：F=100N
答：繩子的拉力是100N．
（2）因?yàn)橛扇�段繩子承擔(dān)物重，F(xiàn)=

1

3

（G_物+G_動(dòng)）
則 G_動(dòng)=3F-G_物=3×100N-180N=120N
當(dāng)G_物=240N時(shí)，F(xiàn)′=

1

3

(G物′+G動(dòng))=

1

3

×(240N+120N)=120N，
所以拉力做的功為：W=F′s=120N×3×3m=1080J
答：繩端拉力所做的功為1080J．
（3）有用功為：W_有用=G′h′=240N×3m=720J
η=

W有

W總

×100%=

720J

1080J

× 100%=66.7%
答：此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為66.7%．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了機(jī)械效率的計(jì)算，根據(jù)效率計(jì)算拉力，主要應(yīng)用了不管物重怎樣變化，動(dòng)滑輪的重力不變這一特點(diǎn)．