Question

一保潔工人，要清洗一高樓的外墻，他使用了如圖所示的裝置進行升降，已知工人的質量為60kg，保潔器材的質量為20kg，人對繩的拉力為300N，吊籃在拉力的作用下1min勻速上升了10m，求：
（1）此過程中的有用功
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率（結果保留一位小數）．

Answer 1

（1）W_有=Gh=（60kg+20kg）×10N/kg×10m=8000J．
（2）將整個裝置看作一個整體，那么三段繩子都受力，已知拉力為300N，則整個裝置的總重為：F=3×300N=900N；
拉力F做的功即為總功：W_總=Fs=300N×30m=9000J；
拉力做功功率：P=

W

t

=

9000J

60s

=150W．
（3）滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

=

8000J

9000J

≈88.9%．
答：（1）此過程中的有用功為8000J；
（2）拉力F做功的功率為150W；
（3）滑輪組的機械效率為88.9%．