Question

3．工人利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦．
（1）若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提起2m，該滑輪組所做的有用功是800J．
（2）此時滑輪組的機械效率為80%．
（3）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，拉力F在這一過程中所做的功為2000J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W_有用=Gh計算出有用功；
（2）由W_總=Fs計算出總功，由機械效率公式計算出機械效率的大�。�
（3）計算出動滑輪的重力，計算出F，由W=Fs計算出拉力F所做的功．

解答 解：（1）W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（2）由圖知，滑輪組由2段繩子承擔物重，則s=2h=2×2m=4m
則W_總=Fs=250N×4m=1000J；
則η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%；
（3）不計繩重和摩擦，則：G_動=nF-G_物=2×250N-400N=100N，
若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，則此時拉力：F′=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{2}$×（900N+100N）=500N；
拉力F在這一過程中所做的功：W_總=F′s=F′×nh=500N×2×2m=2000J；
故答案為：（1）800；（2）80%；（3）2000．

點評 此題主要考查機械效率公式的靈活運用，能夠正確判斷承擔物重的繩子段數(shù)，計算出F和s是解決問題的關鍵．