Question

如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为100N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重，若工人将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升的高度为________m，手拉绳子的力为________N，滑轮组的机械效率为________．

Answer 1

2    40    83.3%
分析：①从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n，而s=nh，据此求泥桶上升的高度；
②不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，利用F=（G_轮+G_物）求拉力大小．
③把泥桶中的泥沙提升做的功为有用功，可利用公式W_有用=Gh进行计算，拉力做的功为总功，可利用公式W_总=FS进行计算，最后再利用公式η=计算出机械效率．
解答：
①如图，泥桶由3股绳子承担，则n=3，
∵s=3h，
而s=6m，
∴泥桶上升的高度为：h=2m．
②∵不计不计摩擦及绳重，
∴拉力大小为：F=（G_轮+G_物）=（20N+100N）=40N．
③∵G=100N，h=2m，
∴拉力F所做的有用功为：W_有用=Gh=100N×2m=200J，
又∵F=40N，S=6m，
∴拉力F做的总功为：W_总=FS=40N×6m=240J，
则滑轮组的机械效率为：η==≈83.3%．
故答案为：2，40，83.3%．
点评：本题考查了学生对功的公式和机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，利用F=（G_轮+G_物）求拉力大小是本题的关键．