Question

19．如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为210N的泥桶，动滑轮重为30N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，拉力的功率为96W，滑轮组的机械效率为87.5%．

Answer 1

分析 由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，根据s=nh求出泥桶上升的高度；不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，有用功为克服动滑轮重力和泥桶重力之和所做的功，克服泥桶做的功为有用功，根据W=Gh求出总功和有用功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：由图可知，n=3，根据s=nh可得，泥桶上升的高度：
h=$\frac{s}{n}$=$\frac{6m}{3}$=2m，
不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重时，拉力做的总功：
W_总=（G+G_动）h=（210N+30N）×2m=480J，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=210N×2m=420J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{480J}{5s}$=96W，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{420J}{480J}$×100%=87.5%．
故答案为：96；87.5%．

点评 本题考查了功率和滑轮组机械效率的计算，明确有用功和总功是解题的关键．