Question

保潔工人要清洗高樓的外墻，他的同伴站在地面上，使用了如圖所示的裝置對他進行升降．已知該保潔工的質量為60kg，保潔器材的質量為20kg，他同伴對繩的拉力為500N，吊籃在拉力的作用下1min勻速上升了10m，繩的最大承受拉力為600N，動滑輪和吊籃一共所受的重力為100N．求：
（1）不計摩擦，此滑輪組最多能提起________N的物體．
（2）請你說出吊籃所受的力．
（3）這個滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

解：
（1）由圖知，n=2，
∵不計摩擦，
∴F=G，
即：600N=G，
∴G=1200N；
（2）吊籃所受的力為：重力、拉力、壓力；
（3）W_有=Gh=（m_人+m_器材）gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J，
s=2h=2×10m=20m，
W_總=Fs=500N×20m=10000J，
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）不計摩擦，此滑輪組最多能提起1200N的物體；
（2）吊籃所受的力為重力、拉力、壓力；
（3）這個滑輪組的機械效率是80%．
分析：（1）知道繩的最大承受拉力，不計摩擦，利用F=G求最多能提起的物體重；
（2）對吊籃進行受力分析回答；
（3）對人和器材做的功為有用功，拉力做的功為總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，知道對人和器材做的功為有用功是本題的關鍵．