如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为200N的物体，物体在5s内竖直上升了3m，人拉绳的力为150N，（不计绳重及摩）（1）做了多少有用功？（2）该滑轮组机械效率是多少？（3）人拉绳子做功

Question

如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为200N的物体，物体在5s内竖直上升了3m，人拉绳的力为150N，（不计绳重及摩）

（1）做了多少有用功？
（2）该滑轮组机械效率是多少？
（3）人拉绳子做功的功率是多少？
（4）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑组的机械效率是多少？

Answer 1

（1）已知物重，G=200N，物体上升，h=3m，
W_有用=Gh=200N×3m=600J
（2）由图知，n=2，
s=2h=2×3m=6m
W_总=Fs=150N×6m=900J，
滑轮组的机械效率；η=(W有用)/(W总)=(600J)/(900J)≈66.7%；
（3）人拉绳子的功率，
P=(W总)/(t)=(900J)/(5s)=180W；
（4））不计绳重和摩擦，由F=(1)/(n)（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=2×150N-200N=100N，
此时拉力为：F′=(1)/(n)（G′+G_动）=(1)/(2)(300N+100N)=200N；
用这个滑轮组拉重为85N的物体时，滑轮组的机械效率：
η′=(W′有用)/(W′总)×100%=(G′h)/((G′+G动)h)×100%=(G′)/(G′+G动)×100%=(300N)/(300N+100N)×100%=75%．
答：（1）对重物做的有用功是600J；
（2）人拉绳子做功的功率是180W；
（3）滑轮组的机械效率是66.7%；
（4）用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是200N，滑组的机械效率是75%．