Question

【题目】一个重力为640N的建筑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为360N的货物，工人所用拉力F的大小为150N，提升时间为20s，重物上升高度为2m。不计绳重和摩擦，求：

(1)工人提升时绳自由端的速度为多少？

(2)拉力F的功率为多少？

(3)此滑轮组的机械效率为多少？

(4) 若工人与地面接触的总面积为410-2 m2，则在提升过程中该工人对高台的压强为多少？

Answer 1

【答案】(1)0.3m/s；(2)45W；(3)80%；(4)1.975×104Pa

【解析】

(1)重物上升速度为

动滑轮与3股绳子接触，滑轮组n值为3，则绳子自由端移动速度为

v绳=nv=3×0.1m/s=0.3m/s

(2)故拉力的功率是

P=Fv绳=150N×0.3m/s=45W

(3)克服重力做的有用功为

W有=Gs=360N×2m=720J

绳子自由端移动距离为

s绳=ns=3×2m=6m

则拉力做的总功为

W总=Fs绳=150N×6m=900J

即滑轮组的机械效率是

(4)在提升过程中，该工人对高台的压力为

F压= G人+F=640N+150N=790N

工人对高台的压强为

答：(1)工人提升时绳自由端的速度为多少0.3m/s；

(2)拉力F的功率为45W；

(3)此滑轮组的机械效率为80%；

(4)在提升过程中该工人对高台的压强为1.975×104Pa。