Question

【题目】装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为36kg的货物，所用的拉力F为200N，绳子自由端在10s内被匀速拉下4m，求：
（1）提升时绳子自由端的速度．
（2）拉力F的功率．
（3）此滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：提升时绳子自由端的速度：

v= = =0.4m/s；

（2）解：拉力做的功：

W总=Fs=200N×4m=800J，

功率：

P= = =80W

（3）解：由图可知，n=2，

则货物上升的高度h= s= ×4m=2m，

货物的重力：

G=mg=36kg×10N/kg=360N，

有用功：

W有=Gh=360N×2m=720J，

此滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=90%．

【解析】（1）利用速度公式求解提升时绳子自由端的速度．（2）已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力做的总功，还知道做功的时间，根据公式P= 可求拉力的功率．（3）首先判断滑轮组绳子的有效股数，求出货物上升的高度h，然后利用G=mg求出货物重力G，再利用W=Gh求出有用功，最后利用η= ×100%计算滑轮组的机械效率．
【考点精析】本题主要考查了滑轮（组）的机械效率和功率的计算与测量的相关知识点，需要掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正确解答此题．