用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體,動滑輪重300N,使物體勻速上升3m,繩重和摩擦不計.
求:
(1)繩子的自由端的拉力是多大?
(2)總功是多大?
(3)滑輪組機械效率是多大.
分析:(1)此滑輪組有三股繩子承擔動滑輪和物重,繩重和摩擦不計,所以拉力F=
1
3
(G+G);
(2)物體上升的高度h=3m,根據(jù)公式W有用=Gh求出拉力做的有用功;拉力移動的距離s=3h,根據(jù)公式W=Fs求出總功大小;
(3)根據(jù)公式η=
W有用
W
×100%求出滑輪組的機械效率.
解答:解:(1)由圖知,n=3,
∵不計繩重和摩擦,
∴繩子的自由端的拉力F=
1
3
(G+G)=
1
3
(900N+300N)=400N
(2)物體上升的高度h=3m,拉力移動的距離s=3h=3×3m=9m,
拉力做的總功:
W=Fs=400N×9m=3600J
克服重力做的有用功:
W有用=Gh=900N×3m=2700J
(3)滑輪組的機械效率:
η=
W有用
W
×100%=
2700J
3600J
×100%=75%.
答:(1)繩子的自由端的拉力是400N;
(2)總功是3600J;
(3)滑輪組機械效率是75%.
點評:本題考查了使用滑輪組拉力的計算、總功、有用功的計算和機械效率的計算,利用好不計摩擦時拉力和物重的關系[F=
1
3
(G+G)]是本題的關鍵.
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150
150
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800
800
J,滑輪組的機械效率為
75%
75%

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求:(不計繩重以及繩和輪之間摩擦)
(1)拉力F克服物體的重力所做的功;
(2)拉力F做的功;
(3)拉力F做功的功率;
(4)該滑輪組的機械效率.

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