Question

【题目】质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计．（g=10N/kg）
（1）影响滑轮组机械效率的因素之一是 ．
（2）若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率．
（3）求动滑轮受到的重力．
（4）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

Answer 1

【答案】
（1）物重（或动滑轮重）
（2）解：由图可知，n=3，则绳端移动的距离：

s=nh=3×6m=18m，

拉力做的功：

W=Fs=400N×18m=7200J，

拉力的功率：

P= = =120W

（3）解：由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，

因机械中摩擦力及绳重忽略不计，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，

所以，滑轮组的机械效率：

η= = = = =60%，

解得：G动=200N

（4）解：已知工人的质量为60kg，

则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力：

F大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N，

由F= （G+G动）可得，提升的最大物重：

G大=nF大﹣G动=3×600N﹣200N=1600N，

则滑轮组的最大机械效率：

η大= ×100%= ×100%≈88.9%

【解析】解：（1）已知机械中摩擦力及绳重忽略不计，则影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重；
【考点精析】利用滑轮（组）的机械效率和功率的计算与测量对题目进行判断即可得到答案，需要熟知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)；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．