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）120W；（3）200N；（4）88.9%

【解析】

试题分析：（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；（2）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）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）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%。