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）拉力的功率；
（2）滑轮组的机械效率．

Answer

由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h．
（1）不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，知道物重和拉力大小，根据F=（G物+G动）求拉力，利用W总=Fs求出总功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（2）利用s=3h求出物体升高的高度，知道提升物体的高度和物重大小，利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功；根据η=求出机械效率．
【解析】
（1）∵不计绳重和摩擦，
∴拉力F=（G物+G轮）=×（220N+20N）=80N，
拉力移动的距离s=6m，
使用滑轮组做的总功：
W总=Fs=80N×6m=480J，
P===96W；
（2）根据s=nh得：h===2m，
则使用滑轮组做的有用功：
W有用=Gh=220N×2m=440J；
∴机械效率η=×100%=×100%=91.7%．
答：（1）拉力的功率为96W；
（2）滑轮组的机械效率是91.7%．