Question

利用如圖所示的滑輪組把重180N的物體勻速提高10m，已知滑輪組機械效率是80％(不計繩重和摩擦)，求：（6分）

(1)提升重物時做的有用功為多少?
(2)作用在繩子自由端的拉力為多大?   
(3)用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時，滑輪組的機械效率是多大?

Answer 1

⑴1800J（2分）⑵75N（2分）⑶91%（

從圖中讀出滑輪組承擔物重的繩子段數(shù)n，s=nh；
（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道物重和滑輪組的機械效率，利用η= 求拉力大小；
（3）在不計繩重和摩擦的情況下，利用F_拉= 先求出動滑輪的重，再利用這個公式求將重G′=455N的物體吊起用的拉力，最后利用η= 求此時的機械效率．
解：（1）滑輪組所做的有用功：
W_有=Gh=180N×10m=1800J；
（2）由圖知，n=3，
∵η=，
∴F==75N；
（3）∵不計繩重和摩擦，
∴F_拉=，即：75N=，
則G_動=45N，
提升G′=455N的重物時，
F_拉′=，
η′===91%．
答：（1）提升重物時做的有用功為1800J；
（2）作用在繩子自由端的拉力為75N；
（3）用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時，滑輪組的機械效率是91%．