Question

（2012?廣陵區(qū)二模）港務(wù)局一裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80kg的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m，求：（g取10N/kg）
（1）提升時(shí)繩子自由端的速度．（2）拉力F的功率．（3）此滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）有繩子自由端在50s內(nèi)被勻速拉下4m，可由公式V=

S

t

求出繩子自由端的速度．
（2）有拉力大小和繩子自由端的速度可由公式P=FV求出拉力F的功率．
（3）提升貨物做的功是有用功，拉力F做的功是總功．已知繩子自由端拉下4m，貨物重有兩般繩子承擔(dān)，所以可知貨物提高的高度是2m．這樣可求出有用功和總功，然后由機(jī)械效率公式η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率．

解答：解：（1）提升時(shí)繩子自由端的速度：V=

S

t

=

4m

50s

=0.08m/s．
（2）拉力F的功率：P=FV=500N×0.08m/s=40W．
S=4m，貨物重有兩般繩子承擔(dān)，h=

S

2

=2m．G=mg=80kg×10N/kg=800N，
W_有用=Gh=800N×2m=1600J．W_總=FS=500N×4m=2000J．
（3）滑輪組的機(jī)械效率：η=

W有用

W總

=

1600J

2000J

=80%．
答：（1）提升時(shí)繩子自由端的速度是0.08m/s．
（2）拉力F的功率是40W．
（3）此滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng)：本題只要知道功和功率的公式就可求解．要注意其中的一些細(xì)節(jié)問題，如承擔(dān)貨物的繩子般數(shù)要看有幾般繩子與動(dòng)滑輪接觸；繩子自由端的距離與物體上升的高度之間的關(guān)系：S=nh．