Question

【題目】如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場(chǎng)景，在10s的時(shí)間內(nèi)，工人師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了1m，已知拉力F為400N，建筑材料的重力G為900N，求這個(gè)過程中：
（1）繩子自由端移動(dòng)的距離；
（2）此滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離：s=nh=3×1m=3m
（2）解：有用功：W有=Gh=900N×1m=900J，

總功：W總=Fs=400N×3m=1200J，

此滑輪組的機(jī)械效率：

η= ×100%= ×100%=75%

（3）解：拉力F的功率：

P= = =120W

【解析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離；（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η= ×100%求出此滑輪組的機(jī)械效率；（3）根據(jù)P= 求出拉力F的功率．
【考點(diǎn)精析】掌握滑輪組繩子拉力的計(jì)算和滑輪（組）的機(jī)械效率是解答本題的根本，需要知道1、根據(jù)題意確定重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動(dòng)距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動(dòng)距離就是：nh；3、看是否計(jì)動(dòng)滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計(jì)）當(dāng)不計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．