Question

建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料（如图）．绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为6×10³N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊

 

N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×10³N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m，起重机的功率是

 

W，机械效率为

 

．若吊起的建筑材料的重力减小，机械效率将

 

．（“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析：在不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的情况下，绕在滑轮组上的钢丝绳拉力与滑轮组吊起建筑材料的重力和动滑轮上的绳子股数有关；再结合功、功率公式即可求得，滑轮组的机械效率变化，就要判断出有用功和是总功的变化．

解答：解：不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，数出承重绳子的股数n=3，则物重G=nF=3×6×10³N=1.8×10⁴N；
实际使用该滑轮组，滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦的存在，实际吊起的建筑材料G′=5.4×10³N，那么起重机吊臂上的钢丝绳移动的距离s=nh=3×1m=3m．
起重机的功率P=

Fs

t

=

6×103N×3m

1s

=1.8×10⁴W．
机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

5.4×103N ×1m

6×103N×3m

=30%．
实际使用由于滑轮组装置不变，滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变，则吊起的建筑材料的重力减小，有用功减小，使滑轮组的机械效率将减小．
故答案为：1.8×10⁴；1.8×10⁴；30%；减小．

点评：此题涉及的知识点较多，特别注意：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；滑轮组装置不变，表示滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦产生的额外功基本不变．