Question

雅安地震后重建家園的某工地上，工人用如圖所示的裝置將重為200N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為125N，時間為10s．求：
（1）在圖中畫出滑輪組的繞線情況；
（2）在圖中畫出建材所受重力G的示意圖；
（3）此過程中該裝置的機械效率；
（4）工人做功的功率．

Answer 1

分析：（1）根據題意確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（2）從建材重心，沿重力的方向豎直向下作出重力的示意圖．
（3）先求出有用功與總功，然后求出滑輪組的效率．
（4）根據功率公式求出工人做功的功率．

解答： 解：（1）建材重力為200N，拉力為125N，考慮動滑輪重力與摩擦，拉力約為重力的一半，則滑輪組承重繩子股數(shù)n=2，滑輪組繞法如圖所示．
（2）從建材的重心，沿重力方向，豎直向下作出重力的示意圖，如圖所示．
（3）有用功W_有用=Gh=200N×6m=1200J，
總功W_總=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J，
該裝置的機械效率η=

W有用

W總

=

1200J

1500J

=80%；
（4）工人做功的功率P=

W總

t

=

1500J

10s

=150W；
答：（1）滑輪組繞法如圖所示；
（2）重力示意圖如圖所示；
（3）次過程中該裝置的機械效率為80%；
（4）工人做功的功率為150W．

點評：本題考查了滑輪組的繞法、作力的示意圖、求滑輪組效率、求功率等問題，難度不大，確定承重繩子的股數(shù)是正確作出滑輪組繞法的關鍵；應用功的計算公式、效率公式、功率公式即可正確解題．