Question

【題目】如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，其實就 是通過一些簡單機械的組合來實現(xiàn)此功能的。己知晾衣架上所掛衣服質(zhì)量為4kg，動滑輪、桿和晾衣架總質(zhì)量為1kg。小燕用力F拉動繩子自由端，在5s時間內(nèi)使衣服勻速上移0.5m.(g取10N/kg,不計繩重和摩擦)求:

(1)繩子自由端拉力F的大小

(2) 拉力的功率P

(3) 整個過程中機械效率。

Answer 1

【答案】(1) 12.5N； (2) 5W； (3)80%

【解析】（1）先利用求出衣服、動滑輪、桿和晾衣架的總重力，出由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=4，不計繩重和摩擦，拉力；利用求拉力端移動的距離，再利用求拉力做功；

（2）利用求拉力做功功率；

（3）對衣服做的功為有用功，利用計算，再利用效率公式求整個過程中機械效率。

解答：（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=4，所承受的總重力：，不計繩重和摩擦，拉力：；

（2）拉力端移動的距離，拉力做功：，拉力做功功率：；

（3）有用功：，整個過程中機械效率：。

答：（1）繩子自由端拉力F的大小為12.5N；

（2）拉力的功率為5W；

（3）整個過程中機械效率80%。