Question

【题目】如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为180N的泥桶，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s内将泥桶匀速提高了2m，滑轮组的机械效率为90%．求：

（1）工人使用滑轮组时做的有用功、拉力做的总功．
（2）工人拉绳子的力．
（3）如果用这个装置同时提3个同样的泥桶，工人拉绳子的力为多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功W有用=Gh=180N×2m=360J；总功W总= = =400J；

答：工人使用滑轮组时做的有用功为360J；总功为400J；

（2）解：工人拉绳子的力F= = = ≈66.7N；

答：工人拉绳子的力为66.7N；

（3）解：动滑轮的重力G动=3F﹣G=3×66.7N﹣180N=20.1N；

同时提3个同样的泥桶，工人拉绳子的力为F总= = =186.7N．

答：同时提3个同样的泥桶，工人拉绳子的力为186.7N．

【解析】（1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；还知道机械效率，根据机械效率的公式可求总功；
（2）已知总功，根据公式W=Fs可求拉力的大小；
（3）已知物体的重力、绳子的拉力，可求动滑轮的重力，进一步求出提3个同样的泥桶，工人拉绳子的力．
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率的相关知识点，需要掌握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)才能正确解答此题．