Question

【題目】在建筑工地上，為了搬運建筑材料，常采用如圖所示的裝置，圖中滑輪A與滑車相連接，滑輪D固定在地面塔架上，鋼絲繩拉力F由電動機提供。此滑輪組在1 min內將質量為450 kg的建筑材料勻速提升10 m，拉力F所做的功為7.2×104 J，g取10 N/kg，摩擦不計。

(1)請你仔細觀察該裝置的滑輪組中有幾段繩子承擔著重力？拉力F的功率是多大？

(2)在這次提升過程中，該滑輪組的機械效率為多少？

(3)鋼絲繩受到的拉力F的大小是多少？

Answer 1

【答案】(1)1200W；(2)62.5%；(3)2 400 N。

【解析】

（1）由圖知道，裝置中有三股繩子承擔重力，由功率計算功率

（2）由計算該滑輪組的機械效率

（3）利用W=Fs的變形是計算拉力大小

（1）由圖知道，裝置中有三股繩子承擔重力，即n=3；

根據題意知道，拉力所做的功是：W總=7.2×104 J，做功的時間是：t=1min=60s，

由；

（2）根據題意知道，該裝置所做有用功是：，

所以，該滑輪組的機械效率是：

（3）由于三股繩子承擔重力，所以繩子移動距離是：s=nh=3×10m=30m

又因為W=Fs，所以，拉力的大小是：F=