Question

16．如图所示小丽家阳台上有一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，拉动绳子的末端可以使晾衣架升降，假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平，晾晒衣服时，若将重70N的衣物匀速提升0.8m，小丽需要做功64J，通过计算回答：
（1）小丽对绳子的拉力是多大？
（2）晾衣架的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，拉力端移动的距离s=4h，知道小丽做的功，利用W_总=Fs求小丽对绳子的拉力大小；
（2）晾衣架的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fs}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{衣}}{nF}$

解答 解：
（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4，
则拉力端移动的距离：s=4h=4×0.8m=3.2m，
由W_总=Fs可得，小丽对绳子的拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{64J}{3.2m}$=20N；
（2）晾衣架的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fs}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{衣}}{nF}$=$\frac{70N}{4×20N}$=87.5%．
答：（1）小丽对绳子的拉力是20N；
（2）晾衣架的机械效率是87.5%．

点评 本题考查使用滑轮组拉力、机械效率的计算，关键是判断动滑轮上绳子的段数．