Question

一物快重600N，放在水平地面上，一工人站在地上利用如圖所示裝置，將此物塊拉至高處，若人對(duì)繩的拉力F為400N，貨物在1min內(nèi)勻速上升了6m．（繩重及繩與滑輪之間的摩擦可忽略不計(jì)）
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出滑輪組的繞線；
（2）求拉力的功率．
（3）求滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）滑輪組繩子的繞法：要求施力方向向下，也就是說(shuō)最后繩子必須從定滑輪繞出來(lái)，因此可以根據(jù)最后繩子的位置確定繩子的繞法；
（2）已知拉力F的大小、承擔(dān)貨物繩子的段數(shù)以及貨物上升的距離，因此可以利用W=Fs求出拉力做的功，然后再根據(jù)P=

W

t

求出拉力的功率；
（3）先利用W=Gh計(jì)算出有用功；再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）要求施力方向向下，從繩子末端開(kāi)始，依次繞過(guò)定滑輪、動(dòng)滑輪，這樣反復(fù)完成，繞法如圖所示：

（2）繩子拉下的長(zhǎng)度為s=2h=2×6m=12m，
拉力做的功為W_總=Fs=400N×12m=4800J，
拉力的功率為P=

W總

t

=

4800J

60s

=80W；
（3）有用功為W_有用=Gh=600N×6m=3600J，
滑輪組的機(jī)械效率為η=

W有用

W總

×100%=

3600J

4800J

×100%=75%．
答：（1）繞繩方法見(jiàn)上圖；
（2）拉力的功率是80W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了滑輪組的繞法、有用功、機(jī)械效率的計(jì)算，涉及到滑輪組承擔(dān)物重繩子股數(shù)n的確定及利用，知識(shí)點(diǎn)多，屬于中檔題．