试题

为了将重力G=100N的重物从低处匀速提升到高处，一同学设计了如图所示的滑轮组装置．设动滑轮质量为2.5kg，不计摩擦和绳子质量，g取10N/kg，绳对滑轮的拉力方向可看成在竖直方向．求：
（1）拉力的大小是多少？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）若重物匀速上升的速度是1m/s，那么拉力做功的功率是多少？

解：
（1）由图知，n=3，
∵不计绳重和摩擦，
∴F=

1

3

（G_轮+G_物）=

1

3

×（2.5kg×10N/kg+100N）=

125N

3

≈41.7N；
（2）η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

F×3h

=

G

3F

=

100N

3× 125N 3

=80%；
（3）绳子自由端移动速度：
v=3×1m/s=3m/s，
拉力做功的功率：
P=Fv=

125N

3

×3m/s=125W．
答：（1）拉力的大小是41.7N；
（2）该滑轮组的机械效率是80%；
（3）若重物匀速上升的速度是1m/s，那么拉力做功的功率是125W．
解：
（1）由图知，n=3，
∵不计绳重和摩擦，
∴F=

1

3

（G_轮+G_物）=

1

3

×（2.5kg×10N/kg+100N）=

125N

3

≈41.7N；
（2）η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

F×3h

=

G

3F

=

100N

3× 125N 3

=80%；
（3）绳子自由端移动速度：
v=3×1m/s=3m/s，
拉力做功的功率：
P=Fv=

125N

3

×3m/s=125W．
答：（1）拉力的大小是41.7N；
（2）该滑轮组的机械效率是80%；
（3）若重物匀速上升的速度是1m/s，那么拉力做功的功率是125W．