Question

一物快重600N，放在水平地面上，一工人站在地上利用如图所示装置，将此物块拉至高处，若人对绳的拉力F为400N，货物在1min内匀速上升了6m．（绳重及绳与滑轮之间的摩擦可忽略不计）
（1）请在图中画出滑轮组的绕线；
（2）求拉力的功率．
（3）求滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）滑轮组绳子的绕法：要求施力方向向下，也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来，因此可以根据最后绳子的位置确定绳子的绕法；
（2）已知拉力F的大小、承担货物绳子的段数以及货物上升的距离，因此可以利用W=Fs求出拉力做的功，然后再根据P=

W

t

求出拉力的功率；
（3）先利用W=Gh计算出有用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效率．

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）绳子拉下的长度为s=2h=2×6m=12m，
拉力做的功为W_总=Fs=400N×12m=4800J，
拉力的功率为P=

W总

t

=

4800J

60s

=80W；
（3）有用功为W_有用=Gh=600N×6m=3600J，
滑轮组的机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

3600J

4800J

×100%=75%．
答：（1）绕绳方法见上图；
（2）拉力的功率是80W；
（3）滑轮组的机械效率为75%．

点评：本题综合考查了滑轮组的绕法、有用功、机械效率的计算，涉及到滑轮组承担物重绳子股数n的确定及利用，知识点多，属于中档题．