Question

如图，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，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，求：
（1）手对绳子的拉力
（2）拉力的功率  
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，利用F=

1

3

（G_轮+G）求拉力大小；
（2）求出了拉力大小，知道拉力移动的距离和做功时间，利用功的公式W=Fs和功率公式P=

W

t

求拉力做功功率；
（3）把泥桶提升做的功为有用功，拉力做的功为总功，利用η=

W有用

W总

求滑轮组的机械效率．

解答：已知：泥桶重G=220N，动滑轮重G_动=20N，时间t=5s，高度s=6m，n=3
求：（1）拉力F=？；（2）拉力功率P=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
解：（1）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小：
F=

1

3

（G_轮+G）=

1

3

（20N+220N）=80N；
（2）拉力做功：
W_总=Fs=80N×6m=480J，
拉力做功功率：
P=

W总

t

=

480J

5s

=96W；
（3）泥桶上升的高度h=

1

3

s=

1

3

×6m=2m，
提升泥桶做的有用功：
W_有=Gh=220N×2m=440J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

440J

480J

×100%≈91.7%．
答：（1）手拉绳子的力为80N；
（2）拉力的功率为96W；
（3）滑轮组的机械效率为91.7%．

点评：本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．