Question

保洁工人要清洗高楼的外墙，他的同伴站在地面上，使用了如图所示的装置对他进行升降．已知该保洁工的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，他同伴对绳的拉力为500N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，绳的最大承受拉力为600N，动滑轮和吊篮一共所受的重力为100N．求：
（1）不计摩擦，此滑轮组最多能提起________N的物体．
（2）请你说出吊篮所受的力．
（3）这个滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

解：
（1）由图知，n=2，
∵不计摩擦，
∴F=G，
即：600N=G，
∴G=1200N；
（2）吊篮所受的力为：重力、拉力、压力；
（3）W_有=Gh=（m_人+m_器材）gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J，
s=2h=2×10m=20m，
W_总=Fs=500N×20m=10000J，
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）不计摩擦，此滑轮组最多能提起1200N的物体；
（2）吊篮所受的力为重力、拉力、压力；
（3）这个滑轮组的机械效率是80%．
分析：（1）知道绳的最大承受拉力，不计摩擦，利用F=G求最多能提起的物体重；
（2）对吊篮进行受力分析回答；
（3）对人和器材做的功为有用功，拉力做的功为总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，知道对人和器材做的功为有用功是本题的关键．