Question

【题目】如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向上的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力F为400N，建筑材料的重力G为900N，求这个过程中：
（1）绳子自由端移动的距离；
（2）此滑轮组的机械效率；
（3）拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=nh=3×1m=3m
（2）解：有用功：W有=Gh=900N×1m=900J，

总功：W总=Fs=400N×3m=1200J，

此滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=75%

（3）解：拉力F的功率：

P= = =120W

【解析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η= ×100%求出此滑轮组的机械效率；（3）根据P= 求出拉力F的功率．
【考点精析】掌握滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率是解答本题的根本，需要知道1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；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)．