Question

如图所示（滑轮组的绕绳未完全画出），滑轮组下方挂一个重为400N的重物G，人向上拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳端向上移动了1.6m，重物匀速上升了0.4m，已知滑轮组的机械效率为80%．
（1）人做的有用功多大？
（2）人做的总功多大？
（3）人的拉力的功率多大？
（4）按题意画出滑轮组的绕绳．（图中已标出绳子在人手的一端）

Answer 1

解：（1）W_有用=Gh=400N×0.4m=160J；
（2）∵η=，
∴W_总===200J，
（3）P===20W．
（4）由题意“使绳端向上移动了1.6m，重物匀速上升了0.4m，”可知1.6m=n×0.4m，则n=4，绕法如下图所示
答：（1）人做的有用功为160J；
（2）人做的总功为200J；
（3）人的拉力的功率为20W；
（4）按题意画出滑轮组的绕绳如下图所示：

分析：（1）已知重物和重物匀速上升的高度，利用W_有用=Gh可求得人做的有用功．
（2）已知滑轮组的机械效率为80%．利用η=可求得人做的总功．
（3）根据（1）（2）求得的有用功和总功，利用P=可求得人的拉力的功率．
（4）根据“使绳端向上移动了1.6m，重物匀速上升了0.4m，”可确定重物有4段绳子承担，然后即可设计一个符合要求的滑轮组的绳子绕法．
点评：本题虽然考查滑轮组的机械效率，但注意机械效率公式η=，的应用，缠绕滑轮组的绳子时一定结合“奇动偶定”的特点来缠绕．