Question

5．如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了3m，重物为1500N匀速上升了1m．（g=10N/kg）．
（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）滑轮组的效率多大？
（3）拉力的功率多少？

Answer 1

分析 （1）已知绳子拉下的距离和物体上升的高度，可以得到作用在动滑轮上的绳子段数，据此完成滑轮组的组装；
（2）根据W_有=Gh求出有用功，根据W_总=Fs求出总功，利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）知道时间，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率．

解答 解：
（1）作用在动滑轮上绳子段数是n=$\frac{s}{h}$=$\frac{3m}{1m}$=3，所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图：

（2）工人所做的有用功：
W_有用=Gh=1500N×1m=1500J；
工人做的总功：
W_总=Fs=600N×3m=1800J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1500J}{1800J}$×100%≈83.3%．
（3）拉力做功的功率：
P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W．
答：（1）如图所示；
（2）滑轮组的效率为83.3%；
（3）拉力的功率为180W．

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，考查的知识点较多，但都属于基础，难度变大．