Question

【題目】工人用如圖甲所示的滑輪組利用箱子運送建材上樓，每次運送量不定．滑輪組的機械效率隨建材重量變化的圖象如圖乙所示，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，g取10N/kg．

（1）動滑輪的重力是多大？
（2）若工人在 1min 內將建材勻速豎直向上提升了 12m，作用在鋼繩上的拉力為 200N，求拉力的功率；
（3）當滑輪組的機械效率為 80% 時，運送建材的重力是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖乙知道，當運送建材的重力G1=400N時，滑輪組的機械效率η=50%，
根據題意知道克服建材重力做的功為有用功，克服建材和動滑輪總重力做的功為總功，
所以滑輪組的機械效率：
，
故動滑輪的重力是：G輪=400N.
答：動滑輪的重力是400N.

（2）解：由圖甲知道，n=2，所以鋼繩移動的距離是：s=nh=2×12m=24m，

拉力做的功：W=Fs=200N×24m=4800J，

拉力的功率：P==80W.
答：拉力的功率為80W.

（3）解：當滑輪組的機械效率為80% 時，

有：，

故運送建材的重力是：G′=1600N.
答：當滑輪組的機械效率為 80% 時，運送建材的重力是1600N.

【解析】（1）由圖乙可知，當運送建材的重力G1=400N時滑輪組的機械效率，滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計，根據計算動滑輪重；
（2）由圖可知n值，根據s=nh可計算鋼繩移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功，再利用P=計算拉力的功率；
（3）知道滑輪組的機械效率和動滑輪重力，可計算運送建材重力.
【考點精析】本題主要考查了功率的計算與測量的相關知識點，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．