Question

某建筑工地為了搬運建材，采用的滑輪組示意圖如圖所示．鋼絲繩的拉力F由電動機提供．此滑輪組在30s內將質量為450kg的建材勻速提升了6m，拉力F所做的功為36000J，不計繩重和軸摩擦，g取10N/kg．
試求：（1）滑輪組的機械效率．
（2）鋼絲繩移動的速度．
（3）此滑輪組的機械效率小于1的原因是什么？

Answer 1

解：（1）W_有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×6m=27000J，
則η===75%；
（2）由滑輪組的特點知，物體移動6m時，鋼絲繩移動的距離為：L=3×6m=18m，
則由速度公式可得：v===0.6m/s．
（3）拉力在拉動時，同時拉動了動滑輪和重物，由于動滑輪有重力，故拉力對動滑輪做功，故使機械效率小于1，即由于動滑輪重力的原因，使機械效率不為1．
答：（1）滑輪組的機械效率為75%；
（2）鋼絲繩移動的速度為0.6m/s；
（3）此滑輪組的機械效率小于1的原因是動滑輪的重力引起的．
分析：（1）由已知可先求得有用功，由機械效率公式可求機械效率．
（2）由滑輪組的特點可求得鋼絲繩移動的速度
（3）滑輪組的機械效率之所以小于1，是因為拉力并不是只對物體做功，同時對動滑輪也做了功．
點評：解答滑輪組的題目，只要注意研究滑輪組的特點找到拉力的距離與重物的距離間的關系，即可求得拉力的功與有用功．