Question

站在地面上的人用圖所示的滑輪組把重600N的貨物由地面勻速提升到4m的高處，所用的時間是8s，人作用在繩子自由端的拉力為400N．（不計摩擦和繩重）
（1）依據題意在圖中畫出繩子的繞法．
（2）求出人作用在繩子自由端的拉力做功的功率？
（3）求出該滑輪組的機械效率？

Answer 1

分析：（1）一個定滑輪和一個動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）已知拉力、繩子自由端的移動的距離和所用的時間，根據P=

W

t

可求拉力的功率．
（3）機械效率就等于有用功除以總功，W_總=FS，W_有=Gh，則機械效率η=

W有

W總

．

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，如圖所示．
（2）S=2h=2×4m=8m，
P=

W

t

=

FS

t

=

400N×8m

8s

=400W．
（3）η=

W有

W總

×100%=

Gh

FS

×100%=

600N×4m

400N××8m

×100%=75%．
答：（2）人作用在繩子自由端的拉力做功的功率為400W；
（3）滑輪組的機械效率為75%．

點評：此題涉及到滑輪組繩子的纏繞方法以及設計問題、滑輪組繩子拉力的計算和滑輪組的機械效率，難度不大，明確纏繞在動滑輪繩子的段數(shù)是解答此題的關鍵．