Question

用如圖滑輪組提升重物．人用50N的拉力F，15s內使重為90N的物體勻速上升了3m．不計繩重和摩擦，求：
（1）動滑輪的重．
（2）人拉繩子做功的功率．
（3）滑輪組的機械效率．
（4）若將100N的物體提高3m，則拉力F做的功為多大？

Answer 1

分析：由滑輪組的結構知道n=2，s=2h．
（1）不計繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=

1

2

（G_動+G_物）求動滑輪的重；
（2）利用s=2h求出拉力移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功，利用功率公式求出功率的大��；
（3）利用W_有=Gh求有用功，利用W_總=Fs求總功，利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（4）利用F=

1

2

（G_動+G_物）求出把重為100N的物體勻速提升的拉力，再利用W=Fs求拉力做功．

解答：解：（1）由題知，不計繩重和摩擦，
∵F=

1

2

（G_動+G_物）
即：50N=

1

2

（G_輪+90N），
解得，動滑輪的重G_動=10N；
（2）拉力移動的距離：
s=2h=2×3m=6m，
拉力做功：
W_總=Fs=50N×6m=300J，
拉力做功功率：
P=

W總

t

=

300J

15s

=20W；
（3）使用滑輪組做的有用功：
W_有=Gh=90N×3m=270J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

270J

300J

×100%=90%；
（4）如果把重為100N的物體勻速提升，
∵F′=

1

2

（G_動+G_物′）=

1

2

（10N+100N）=55N，
拉力做功：
W_總′=F′s=55N×6m=330J．
答：（1）動滑輪重為10N；
（2）人拉繩子做功的功率為20W；
（3）滑輪組的機械效率為90%；
（4）如果把重為100N的物體勻速提升3m，此時拉力做的功是330J．

點評：本題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，理解并求出有用功和總功、利用好F=

1

2

（G_動+G_物）是本題的關鍵．