试题

如图滑轮组（不计绳重和摩擦阻力），把重为600N的物体匀速提升2m的过程中拉力F₁的大小为240N．求：
（1）拉力F₁做的有用功和总功分别是多大？
（2）若用此滑轮组以1m/s的速度匀速提升重为1200N的物体，拉力F₂的功率和机械效率分别为多少？

解：（1）有用功W_有用=G₁h=600N×2m=1200J；
拉力移动距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功W_总=F₁s=240N×6m=1440J；
（2）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F₁-G₁=3×240N-600N=120N，
第二次的拉力F₂=

1

3

（G₂+G_动）=

1

3

×（1200N+120N）=440N，
拉力移动速度v_拉=3v_物=3×1m/s=3m/s，
拉力F₂的功率P=

W

t

=

Fs

t

=F₂v_拉=440N×3m/s=1320W；
机械效率η=

W有用

W总

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G2

3F2

×100%=

1200N

3×440N

×100%=90.9%．
答：（1）拉力F₁做的有用功为1200J；总功为1440J；
（2）拉力F₂的功率为1320W；机械效率为90.9%．
解：（1）有用功W_有用=G₁h=600N×2m=1200J；
拉力移动距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功W_总=F₁s=240N×6m=1440J；
（2）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F₁-G₁=3×240N-600N=120N，
第二次的拉力F₂=

1

3

（G₂+G_动）=

1

3

×（1200N+120N）=440N，
拉力移动速度v_拉=3v_物=3×1m/s=3m/s，
拉力F₂的功率P=

W

t

=

Fs

t

=F₂v_拉=440N×3m/s=1320W；
机械效率η=

W有用

W总

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G2

3F2

×100%=

1200N

3×440N

×100%=90.9%．
答：（1）拉力F₁做的有用功为1200J；总功为1440J；
（2）拉力F₂的功率为1320W；机械效率为90.9%．