题目内容
座落在龙河广场的“商银双厦”是连云港市标志性高层建设，楼内安装的垂直降式电梯可以使人们方便上下．该电梯铭牌如下，其工作原理如图所示．在额定状态下试运行时，所载15人平均每人质量为60kg，测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40s，动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦不计，g取10N/kg．求：
（1）钢丝绳的拉力（2）滑轮组的机械效率．
（3）这个过程中消耗的电能．
分析：（1）欲求钢丝绳的拉力，要从两方面入手：①数出承重绳子的股数，②算出物重；那么拉力=
；
（2）求滑轮组的机械效率，就要判断出哪些是有用功，哪些是总功；结合题意，总功是拉力所做的功，有用功是将15人从一楼匀速提升到顶楼所做的功，再计算它们的比值即可得到滑轮组的机械效率；
（3）此题可直接利用电功的计算公式：W=Pt来解，注意单位的统一．
| 物重 |
| 承重绳子的股数 |
（2）求滑轮组的机械效率，就要判断出哪些是有用功，哪些是总功；结合题意，总功是拉力所做的功，有用功是将15人从一楼匀速提升到顶楼所做的功，再计算它们的比值即可得到滑轮组的机械效率；
（3）此题可直接利用电功的计算公式：W=Pt来解，注意单位的统一．
解答：解：（1）已知：m人=15×60kg=900kg，m梯=600kg，则：
G物=（m人+m梯）g=1500kg×10N/kg=15000N，
由图知：滑轮组中，有三根绳子承重，故拉力：F=
G物=5000N；
答：钢丝绳的拉力是5000N．
（2）W总=W有用+W额外=（m人+m梯）g?h；W有用=G人?h=m人g?h；
故滑轮组的机械效率：η=
=
=
=
=60%；
答：该滑轮组的机械效率是60%．
（3）已知：P额=45kw=45000w，t=40s；
所以：W电=P额?t=45000w×40s=1.8×106J；
答：这个过程中，消耗的电能是1.8×106J．
G物=（m人+m梯）g=1500kg×10N/kg=15000N，
由图知：滑轮组中，有三根绳子承重，故拉力：F=
| 1 |
| 3 |
答：钢丝绳的拉力是5000N．
（2）W总=W有用+W额外=（m人+m梯）g?h；W有用=G人?h=m人g?h；
故滑轮组的机械效率：η=
| W有用 |
| W总 |
| m人g? h |
| (m人+m梯)g? h |
| m人 |
| m人+m梯 |
| 900kg |
| 1500kg |
答：该滑轮组的机械效率是60%．
（3）已知：P额=45kw=45000w，t=40s；
所以：W电=P额?t=45000w×40s=1.8×106J；
答：这个过程中，消耗的电能是1.8×106J．
点评：此题涉及的知识点较多，有：滑轮组的拉力、机械效率、电能的计算方法；在判断滑轮组有几根绳子承重时，只需数出有几根绳子和动滑轮相接触．
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