Question

小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以300N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，5s内绳子下端移动了1m，重物上升0.5m，已知该滑轮组的效率为80%．求：
（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况．
（2）人的拉力做功的功率是多少？
（3）被吊起的重物的质量是多少？

Answer 1

分析：（1）先根据物体上升0.5m，绳子自由端下降1m，判断出绳子段数为2，再根据“奇动偶定”的原则画出绳子的绕法；
（2）根据公式P=

W

t

=

FS

t

将绳子自由端的拉力、移动的距离、运动的时间代入即可求出人的拉力做功的功率；
（3）W_有用=GH，W_总=FS，根据公式η=

W有用

W总

将有关数值代入求出物体的重力G，再根据m=

G

g

计算出物体的质量m．

解答：解：（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：n=

1m

0.5m

=2，根据“奇动偶定”，绳子应从定滑轮挂钩上开始，如图所示：

（2）人的拉力F=300N，移动距离s=1m，时间t=5s，
人的拉力做功的功率为：
P=

W

t

=

FS

t

=

300N×1m

5s

=60W．
（3）重物G上升高度h=0.5m，机械效率η=80%，
机械效率：η=

W有用

W总

=

Gh

FS

=

G×0.5m

300N×1m

=80%，
则G=480N，
重物的质量：m=

G

g

=

480N

10N/kg

=48kg．
答：人的拉力做功的功率是60W，被吊起重物的质量是48kg．

点评：此题属于力学综合题，考查了滑轮组的绕绳方法、功的计算、功率的计算、机械效率的计算以及重力与质量的关系，考查的知识点较多，并且非常重要，需要熟练掌握相应的公式或规律，根据需要灵活进行公式变形．