Question

3．站在地面上的人用滑輪組把重960N的貸物由地面勻速提升到4m的高處，人作用在繩子自由端的拉力為600N．（不計(jì)摩擦和繩重）
（1）依據(jù)題意在圖中畫出繩子的繞法；
（2）人做的功為多少
（3）滑輪組機(jī)械效率是多少．

Answer 1

分析 （1）一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組有兩種繞繩方法，但站在地面上，繩子末端是向下拉的．
（2）已知繩子段數(shù)和貨物升高的高度利用s=nh求出s，利用W_總=Fs可求人做的功．
（3）機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$．

解答 解：（1）由于人是站在地面上拉繩子，所以只能繞成兩根繩子承擔(dān)，如圖所示．

（2）由圖可知，動(dòng)滑輪組的繩子段數(shù)n=2，則s=nh=2×4m=8m，
人做的功W_總=Fs=600N×8m=4800J，
（3）有用功W_有用=Gh=960N×4m=3840J；
滑輪組機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{3840J}{4800J}$×100%=80%．
答：（1）繩子的繞法如上圖；
（2）人做的功為4800J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了滑輪組繩子的纏繞方法、有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，注意自由端移動(dòng)距離s和貨物升高的高度h之間的關(guān)系．