Question

如圖所示，用滑輪組提起重630N的物體．繩子自由端拉力F為300N，重物在5s時間內勻速上升了1m，不計摩擦和繩重．求：
（1）滑輪組對重物所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率；
（4）舉出一種提高機械效率的方法．

Answer 1

分析：滑輪組的機械效率是有用功與總功之比．在此題中，有用功是克服物體的重力做的功，總功是拉力F做的功．在額外功不變的情況下，可以提過提高物重的方法來提高滑輪組的機械效率，在有用功不變的情況下，可以通過減小額外功的辦法來提高滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）滑輪組對重物做的有用功為：W_有用=Gh=630N×1m=630J．
答：滑輪組對重物做的有用功為630J．
（2）由圖知，此滑輪組由3段繩子承擔物重，所以s=3h=3×1m=3m
拉力做功的功率為：P_總=

W總

t

=

Fs

t

=

300N×3m

5s

=180W
答：拉力做功的功率為180W．
（3）W_總=Fs=300N×3m=900J
η=

W有用

W總

=

630J

900J

=70%
答：滑輪組的機械效率為70%．
（4）要提高機械效率可以減少額外功，加潤滑油或減小動滑輪的重力．

點評：此題主要考查了有用功、總功、機械效率、功率的計算，是一道很好的基礎性題目．