Question

【题目】工人用如图所示的装置提升货物。已知货物重G物=720N，在t=5s内货物被匀速竖直提升了h=1m，工人对绳子自由端的拉力F=400N且竖直向下，工人的质量m=60kg，g=10N/kg。求在此过程中：

（1）地面对工人的支持力大小；

（2）装置对货物做的有用功；

（3）拉力F的功率；

（4）该装置的机械效率。

Answer 1

【答案】(1)200N；(2)720J；(3)160W；(4)90%

【解析】

(1)站在地面上的人受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和拉力的共同作用，处于静止状态，受力平衡，则地面对工人的支持力大小

F'=mg-F=60kg×10N/kg-400N=200N

(2)装置对货物做的有用功为

W有=G物h=720N×1m=720J

(3)滑轮组的动滑轮绕2段绳，拉力移动的距离

s=2h=2×1m=2m

拉力所做的总功为

W总=Fs=400N×2m=800J

拉力F的功率为

P==160W

(4)该装置的机械效率为

η==90%

答：(1)地面对工人的支持力大小为200N；

(2)装置对货物做的有用功为720J；

(3)拉力F的功率为160W；

(4)该装置的机械效率为90%。