题目内容
某地纪念馆内有一口铜钟，质量为2t. 2013年4月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内．闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困．(g取10N/kg)问：
(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法．
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力，使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm，请计算绳子自由端拉力做功的功率．
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？
解：（1）承重绳子的有效股数越多越省力，滑轮组绕法如图所示．（2分）
（2）由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=6，
绳子自由端移动的距离s=nh=6×0.6m=3.6m，
拉力做的功W总=Fs=4000N×3.6m=1.44×104J， （2分）
拉力的功率P=W/t=14400J/60s=240W； （2分）
（3）有用功W有用=Gh=mgh=2000kg×10N/kg×0.6m=12×103J，（2分）
滑轮组的效率η=W有用、/W总=12000J/14400J≈83.3%； （1分）
练习册系列答案
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