Question

14．如图所示，建筑工人用滑轮组向楼上运送沙子，沙子重为200N，桶重20N，每个滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重；若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升2m，手拉绳子的力为80N，工人做功的功率为96W，滑轮组的机械效率为91.7%．

Answer 1

分析 （1）根据s=3h求出泥桶上升高度；
（2）根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）求出拉力大小；
（3）根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（4）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求出机械效率．

解答 解：（1）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h
则泥桶上升高度h=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×6m=2m；
（2）手拉绳子的力F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（220N+20N）=80N；
（3）拉力做的功W=Fs=80N×6m=480J，
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{480J}{5s}$=96W；
（4）机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{F3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{220N}{3×80N}$×100%≈91.7%．
故答案为：2；80；96；91.7%．

点评 此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点、功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．