用如图所示的装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦．求：（1）动滑轮的重力；（2）拉力的功率

Question

用如图所示的装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦．求：

（1）动滑轮的重力；
（2）拉力的功率；
（3）若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1）由图知，n=3，由于不计绳重和轮与轴间的摩擦，则拉力F=(1)/(3)（G_轮+G），
所以动滑轮的重力：G_轮=3F-G=3×400N-900N=300N；
（2）拉力端移动速度v=3v_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功的功率：P=Fv=400N×0.3m/s=120W；
（3）提升重1200N的物体时，不计绳重和轮与轴间的摩擦，
拉力：F′=(1)/(3)（G_轮+G′）=(1)/(3)（300N+1200N）=500N，
此时滑轮组的机械效率：
η′=(W有用)/(W总)=(Gh)/(Fs)=(Gh)/(F3h)=(G)/(3F)=(1200N)/(3×500N)×100%=80%．
答：（1）动滑轮的重力为300N；
（2）拉力的功率为120W；
（3）若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率为80%．