Question

某建筑工地為了搬運(yùn)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(jī)提供．此滑輪組在30s內(nèi)將質(zhì)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(jī)械效率．
（2）鋼絲繩移動的速度．
（3）此滑輪組的機(jī)械效率小于1的原因是什么？

Answer 1

分析：（1）由已知可先求得有用功，由機(jī)械效率公式可求機(jī)械效率．
（2）由滑輪組的特點(diǎn)可求得鋼絲繩移動的速度
（3）滑輪組的機(jī)械效率之所以小于1，是因?yàn)槔�力并不是只對物體做功，同時對動滑輪也做了功．

解答：解：（1）W_有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×6m=27000J，
則η=

W有

W總

×100%=

27000J

36000J

×100%=75%；
（2）由滑輪組的特點(diǎn)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=

L

t

=

18m

30s

=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(jī)械效率小于1，即由于動滑輪重力的原因，使機(jī)械效率不為1．
答：（1）滑輪組的機(jī)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(jī)械效率小于1的原因是動滑輪的重力引起的．

點(diǎn)評：解答滑輪組的題目，只要注意研究滑輪組的特點(diǎn)找到拉力的距離與重物的距離間的關(guān)系，即可求得拉力的功與有用功．