用如图所示的滑轮组，将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：（1）拉力F所做的有用功；（2）滑轮重

Question

用如图所示的滑轮组，将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．
求：（1）拉力F所做的有用功；
（2）滑轮重是多少；
（3）滑轮组的机械效率η．

Answer 1

（1）拉力F做的有用功：
W_有用=Gh=1200N×10m=12000J；
（2）拉力做的总功：
W_总=Pt=150W×100s=15000J，
由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×10m=30m，
由W_总=Fs得拉力：
F=(W总)/(s)=(15000J)/(30m)=500N，
不计绳重和滑轮与轴的摩擦，拉力F=(1)/(3)（G+G_轮），则动滑轮重力：
G_轮=3F-G=3×500N-1200N=300N；
（3）滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)=(12000J)/(15000J)×100%=80%；
答：（1）拉力F所做的有用功为12000J；
（2）滑轮重是300N；
（3）滑轮组的机械效率为80%．