Question

16．小华站在地上，用如图所示滑轮组将重400N的木箱吊到高度为3m阳台上．不计绳重、动滑轮重和摩擦．
（1）请完成滑轮组的绕法．
（2）在匀速起吊过程中，木箱受到的拉力是多大？
（3）若她的实际拉力为250N，用了10s将该木箱吊到阳台上，则小华做功的功率是多大？此时滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）一个动滑轮、一个定滑轮、拉力向下，作出滑轮组的绕法．
（2）不计绳重、动滑轮重和摩擦，利用F=$\frac{1}{n}$G计算拉力大小；
（3）求出拉力的功，然后由功率公式求出功率．求出有用功，由效率公式求出效率．

解答 解：（1）拉力向下，从定滑轮起组装滑轮组，滑轮组绕法如图所示：
（2）滑轮组承重绳子股数n=2，
不计绳重、动滑轮重和摩擦，拉力大小：
F=$\frac{1}{n}$G=$\frac{400N}{2}$=200N；
（3）拉力的功：
W=Fs=Fnh=250N×2×3m=1500J，
小华做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
有用功：
W_有用=Gh=400N×3m=1200J，
效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
答：（1）滑轮组绕法如图所示；
（2）功率为100W；
（3）滑轮组效率为80%．

点评 本题考查了滑轮组的绕法、滑轮组绳子拉力、功率和滑轮组效率计算，难度不大，应用滑轮组公式、功的公式、效率公式即可解题．