Question

9．如圖所示，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為450N的箱子勻速提升5m，動滑輪的質量為5kg，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg．
（1）在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大？
（2）在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）由繞繩方式可知繩子的有效股數(shù)，繩重摩擦不計，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出人對繩子的拉力；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出該滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，繩重摩擦不計，G_動=m_動g=5kg×10N/kg=50N；
則人對繩子的拉力：
F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）=$\frac{1}{2}$（450N+50N）=250N，
（2）繩端移動的距離：
s=nh=2×5m=10m，
拉力做的功：
W_總=Fs=250N×10m=2500J，
有用功：
W_有=Gh=450N×5m=2250J，
該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{2250J}{2500J}$×100%=90%．
答：（1）在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為250N；
（2）在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機械效率為90%．

點評 本題考查了滑輪組的組裝和滑輪組繩子的拉力、功、機械效率的計算，常見題目．