Question

【题目】用图所示的滑轮组4s将重2000牛顿物体匀速提升1米，已知滑轮组机械效率80%，求：
（1）绳的自由端被拉下多少米？
（2）有用功？
（3）对绳的拉力F是多大？
（4）拉力的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，n=4，

则绳的自由端被拉下的距离：s=4h=4×1m=4m

答：绳的自由端被拉下4米

（2）解：已知G=2000N，h=1m，

则有用功：W有用=Gh=2000N×1m=2000J

答：有用功为2000J

（3）解：已知η=80%，

根据η= 可得，拉力所做的总功：

W总= = =2500J；

由W总=Fs可得拉力：

F= = =625N

答：对绳的拉力F是625N

（4）解：拉力的功率：

P= = =625W

答：拉力的功率是625W

【解析】（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，根据s=nh可求得绳的自由端被拉下多少米（2）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；（3）根据滑轮组的机械效率公式η= 计算出拉力所做的总功；拉力端移动的距离s=4h，利用W=Fs求出拉力大小；（4）又知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率．
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率的相关知识点，需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正确解答此题．