Question

6．用200N的力將重為600N的物體提升，到達高度為30cm．
（1）求繩的自由端下落的距離；
（2）求滑輪組對物體所做的有用功及人做的總功；
（3）求該滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖承擔物重的繩子股數(shù)n=4，設(shè)重物被提升h，則拉力端移動的距離s=4h．
（2）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的總功；
（3）求出了有用功和總功，根據(jù)機械效率的公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）由圖知，使用該滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)，n=4，
繩的自由端下落的距離：
s=4h=4×0.3m=1.2m；
（2）對物體所做的有用功：
W_有用=Gh=600N×0.3m=180J，
拉力所做的總功：
W_總=Fs=200N×1.2m=240J；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{180J}{240J}$×100%=75%．
答：（1）繩的自由端下落的距離為1.2m；
（2）動滑輪對物體所做的有用功為180J，人做的總功為240J；
（3）滑輪組的機械效率為75%．

點評 本題考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，確定承擔物重的繩子段數(shù)是本題的關(guān)鍵．