Question

12．装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：（g取10N/kg）
（1）在图中画出滑轮组绕绳．
（2）拉力F的功率．
（3）此滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）拉力的方向向下，应从定滑轮开始绕；
（2）根据W=Fs求出拉力做的功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率；
（3）由图可知绳子的有效股数，根据s=nh求出物体上升的高度，利用W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出此滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应从定滑轮开始绕，如下图所示：

（2）拉力做的总功：
W_总=Fs=500N×4m=2000J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2000J}{50s}$=40W；
（3）由图可知，n=2，则物体上升的高度：
h=$\frac{s}{n}$=$\frac{4m}{2}$=2m，
有用功：
W_有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×2m=1600J，
此滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%．
答：（1）滑轮组绕绳如上图所示；
（2）拉力F的功率为40W；
（3）此滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了压强的计算和滑轮组的绕法、有用功、总功、机械效率的计算，比较简单，属于基础知识．