Question

在某建筑工地上，运用如图所示的滑轮组工具，将500N的物体在10s时间内匀速提升到二楼地板上，绳子自由端的拉力为200N．（已知楼层间高度为3m，提升过程中不计摩擦和绳重）
求：（1）物体上升的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力的功率．

Answer 1

解：由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数，n=3
（1）物体上升的速度：
v===0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%
=×100%=×100%
=×100%≈83.3%；
（2）绳子自由端移动的速度：
v′=3v=0.3m/s×3=0.9m/s，
拉力的功率：
P===Fv=200N×0.9m/s=180W．
答：（1）物体上升的速度为0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）拉力的功率180W．
分析：由图知道，承担物重的绳子股数n=3，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h．
（1）知道物体上升的高度和时间，利用速度公式求物体上升的速度；
（2）知道物重G和拉力大小，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）求出绳子自由端移动的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
点评：本题考查了速度的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，确定承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的关键．