Question

王杰同学家刚买了一套新房子，最近正在装修，需要往楼上搬运装修材料，但有些材料由于楼道中搬运不方便，于是王杰同学让父亲借来两个滑轮和一根绳子，他准备用如图所示的滑轮组来提升材料，这样不仅可以省力，还可以站在地上把材料运上楼．若某次搬运的材料重600N，被提升的高度为1Om，人所用的拉力为375N．
（1）请你帮助王杰同学在图中连接好滑轮组．
（2）求该滑轮组的机械效率．
（3）王杰同学把材料从地面提升到楼上用时20s，求王杰同学做功的功率．

Answer 1

解：（1）站在地上把材料运上楼，应从定滑轮开始绕线；

（2）有用功：W_有=Gh=600N×10m=6000J
王杰做的总功：W_总=F×S=F×2h=375N×2×10m=7500J
该滑轮组的效率：η=×100%=×100%=80%；
答：该滑轮组的机械效率是80%．

（3）王杰同学做功的功率：P===375W
答：王杰同学做功的功率375W．
分析：（1）向下拉绳子物体向上运动，应从定滑轮开始绕线；
（2）根据功的计算公式W=FS求出有用功和总功，利用功率的计算公式η=可解此问；
（3）根据功率的计算公式：P=可解此问．
点评：滑轮组设计原则可归纳为：奇动偶定；一动配一定，偶数减一定，变向加一定；计算功功率时必须分清有用功与总功．