Question

如图所示装置图，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为800N的货物提至高处，人对绳的拉力F为500N，货物在20s内匀速上升了5m．
（1）请在图上画出绳子的绕法；
（2）求工人所做的有用功、滑轮组的机械效率；
（3）拉力做功的功率．

Answer 1

分析：（1）人站在地面上拉绳子，所以应先绕过定滑轮，固定端在定滑轮的挂钩上．
（2）利用滑轮组做功时，对物体所做的功为有用功，利用W=Gh计算；动力（手的拉力）做的功为总功，利用W=Fs计算．再利用效率公式求滑轮组的机械效率；又知道做功时间；
（3）直接利用功率公式即可求出拉力的功率．

解答：解：（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示；
（2）由图可知，n=2，则s=2h=2×5m=10m，
有用功：W_有=Gh=800N×5m=4000J，
总功：W_总=Fs=500N×10m=5000J，
机械效率：η=

W有

W总

×100%=

4000J

5000J

×100%=80%；
（3）拉力的功率：P=

W总

t

=

5000J

20s

=250W．
答：（2）工人所做的有用功、滑轮组的机械效率分别为4000J和80%；
（3）拉力做功的功率为250W．

点评：本意综合考查了滑轮组的绕法、有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键是确定滑轮组承担物重绳子股数n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）．