Question

如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，求（1）泥桶上升多少？

（2）手拉绳子的力为多大？

（3）拉力的功率为多大？

（4）滑轮组的机械效率．

Answer

（1）泥桶上升2m；

（2）手拉绳子的力为80N；

（3）拉力的功率为96W；

（4）滑轮组的机械效率为91.7%．

【解析】

试题分析：（1）从滑轮组的结构图上得出直接从动滑轮上引出的绳子股数n，s=nh，据此求泥桶上升的高度；

（2）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，利用求拉力大小；

（3）求出了拉力大小，知道拉力移动的距离和做功时间，利用功的公式W=Fs和功率公式求拉力做功功率；

（4）把泥桶提升做的功为有用功，拉力做的功为总功，利用求滑轮组的机械效率．

【解析】
（1）如图，泥桶由3股绳子承担，n=3，

∵s=3h，s=6m，

∴泥桶上升的高度：h=2m；

（2）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，拉力大小：；

（3）拉力做功：

 W总=Fs=80N×6m=480J，

拉力做功功率：；

（4）提升泥桶做的有用功：

 W有=Gh=220N×2m=440J，

滑轮组的机械效率：

答：（1）泥桶上升2m；

（2）手拉绳子的力为80N；

（3）拉力的功率为96W；

（4）滑轮组的机械效率为91.7%．

考点：滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．