Question

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．
（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

Answer 1

已知：s=1.5m h=0.5m F=600N η=70% g=10N/kg t=10s
求：（1）n=？（2）P=？（3）m=？
解：
（1）作用在动滑轮上绳子段数是n===3，所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图：

（2）拉力做的功为W_总=Fs=600N×1.5m=900J；
拉力的功率为P===90W．
（3）∵η=，
∴W_有用=W_总?η=900J×70%=630J
∵W_有用=Gh
∴G===1260N；
又∵G=mg
∴物体的质量为m===126kg．
答：
（1）滑轮组绕绳方法如图；
（2）人所做功的功率为90W；
（3）被吊起的重物质量是126kg．
分析：（1）已知绳子拉下的距离和物体上升的高度，可以得到作用在动滑轮上的绳子段数；
（2）已知拉力和绳子拉下的距离，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和所用时间，利用公式P=得到拉力的功率；
（3）已知拉力做的功和机械效率，可以得到有用功；已知有用功和物体上升的高度，可以得到物重，已知物重，利用公式m=得到物体质量．
点评：此题属于力学综合题，考查了滑轮组的绕绳方法、功的计算、功率的计算、机械效率的计算以及重力与质量的关系，考查的知识点较多，并且非常重要，需要熟练掌握相应的公式或规律，根据需要灵活进行公式变形．