一个工人站在地上用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重）将重400N货物经过10s速提高4m所用的拉力是250N，求：①画出该同学所用滑轮组的绕线图．②这个工人做功的功

Question

一个工人站在地上用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组（不计摩擦和绳重）将重400N货物经过10s速提高4m所用的拉力是250N，
求：①画出该同学所用滑轮组的绕线图．
②这个工人做功的功率是多少？
③滑轮组的机械效率是多少？
④若要提起800N重物，工人至少要用多大的拉力？

Answer 1

已知：货物重G=400N，时间t=10s，提高h=4m，所用的拉力是F=250N，第二次货物重G′=800N
求：（2）工人做功的功率P=？；（3）滑轮组的机械效率η=？；（4）要提起800N重物，工人的拉力F′=？
（1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，又是站在地上往下拉，故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物，故滑轮组的绕线图如下：

（2）拉力移动距离：s=2h=2×4m=8m，
工人做功：W_总=Fs=250N×8m=2000J，
则工人做功的功率：
P=(W总)/(t)=(2000J)/(10s)=200W；
（3）提升重物做的有用功：
W_有用=Gh=400N×4m=1600J，
滑轮组的机械效率：
η=(W有用)/(W总)×100%=(1600J)/(2000J)×100%=80%；
（4）不计绳重及摩擦，故有F=(1)/(2)（G_动+G_物），
根据拉400N重物用的拉力为250N，则动滑轮重G_动=2F-G=2×250N-400N=100N，
则拉800N重物时，拉力F′=(1)/(2)（G_动+G′）=(1)/(2)×（100N+800N）=450N．
答：（1）滑轮组的绕线见上图；
（2）工人做功的功率是200W；
（3）滑轮组的机械效率是80%；
（4）要提起800N重物，工人至少要用450N的拉力．