搬运工人用如图所示的滑轮组，在5s内将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力F为50N，不计绳重及摩擦．求：（1）拉力F做功的功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）动滑轮的重力大小；

Question

搬运工人用如图所示的滑轮组，在5s内将一个重120N的物体匀速提升3m，所用的拉力F为50N，不计绳重及摩擦．求：

（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力大小；
（4）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体匀速上升，拉力为多大？

Answer 1

由图可知，n=3；
（1）拉力做的总功：W_总=Fs=Fnh=50N×3×3m=450J，
拉力F做功的功率：P=(W总)/(t)=(450J)/(5s)=90W；
（2）有用功：W_有用=Gh=120N×3m=360J，
滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)×100%=(360J)/(450J)×100%=80%；
（2）不计绳重及摩擦，由F=(1)/(n)（G+G_动）可得，动滑轮的重：
G_动=3F-G=3×50N-120N=30N；
（3）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，则此时的拉力：
F′=(1)/(n)（4G+G_动）=(1)/(3)（4×120N+30N）=170N．
答：（1）拉力F做功的功率为90W；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重为30N；
（4）若用该滑轮组同时拉4个这样的物体，拉力为170N．