如图所示滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重30N，绳端拉力F为12N．在F的作用下物体以10cm/s的速度匀速上升0.5min．求：（1）动滑轮重G动；（2）拉力F所做的功；（3）拉力F做功的功

Question

如图所示滑轮组，绳重和摩擦均不计，物体重30N，绳端拉力F为12N．在F的作用下物体以10cm/s的速度匀速上升0.5min．求：
（1）动滑轮重G_动；             
（2）拉力F所做的功；
（3）拉力F做功的功率；        
（4）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1））∵滑轮组有三段绳子承担总重，
∴F=(1)/(3)（G+G_动），
动滑轮重：G_动=3F-G=3×12N-30N=6N；
（2）由v=(s)/(t)得，
绳子自由端移动的距离s=vt=10cm/s×0.5×60s=30cm=0.3m，
拉力做的总功W=Fs=12N×0.3m=3.6J；
（3）拉力F的功率P=(W)/(t)=(3.6J)/(0.5×60s)=1.2W；
（4）滑轮组有三段绳子承担总重，所以s=3h，
滑轮组的机械效率：η=(W有用)/(W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(30N)/(12N×3)×100%≈83.3%．
答：（1）动滑轮重为6N．
（2）拉力F所做的功是3.6Js．
（3）拉力F的功率是1.2W．
（4）此滑轮组的机械效率是83.3%．