Question

【题目】搬运工人站在水平高台上用如图所示的滑轮组匀速竖直向上提升重物，不计滑轮组的绳重和摩擦，工人的重力为640N，与地面接触的总面积为，提升时间为20s，重物上升高度为2m。求：

(1)提升时绳子自由端的速度为多少？

(2)若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为多少？

(3)若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为多少？

(4)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为，则工人所施加的拉力为多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)80%；(4)160N

【解析】

(1)绳端点运动的距离

提升时绳子自由端的速度

(2)拉力的功率

(3)该过程中的有用功

该过程中的总功

滑轮组的机械效率

(4)该工人对高台的压强为，设压力为，则有

根据力的相互性可知地面对人的支持力，人处于静止状态，设该工人受到的拉力为，由平衡关系可得

变形可得

根据力的相互性可知工人施加给绳子的力也为160N。

答：(1)提升时绳子自由端的速度为。

(2)若拉力F的大小为150N，则拉力的功率为。

(3)若上述过程中所提货物重为360N，则滑轮组的机械效率为80%。

(4)若仍用该滑轮组提升另一货物，当提升过程中该工人对高台的压强为，则工人所施加的拉力160N。