Question

如圖甲是建筑工地上的塔式起重機(jī)示意圖，它是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)如圖乙所示滑輪組起吊物料的．如果這個(gè)滑輪組把6×10³N的重物在10s內(nèi)勻速提升10m，繩索自由端的拉力F=2.1×10³N，不計(jì)一切摩擦和繩重．求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）該滑輪組的動(dòng)滑輪重；
（4）該滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，有三股繩吊著物體，物體上升h，繩索自由端移動(dòng)3h，所以拉力做功W_總=Fs=F×3h；
（2）知道做功時(shí)間，利用功率公式求拉力的功率；
（3）不計(jì)一切摩擦和繩重，利用F=

1

3

（G_物+G_輪）求動(dòng)滑輪重；
（4）利用W=Gh求有用功，再運(yùn)用機(jī)械效率公式可求出機(jī)械效率．

解答：解：
（1）拉力做功W_總=Fs=F×3h=2.1×10³N×3×10m=6.3×10⁴J；
（2）拉力功率：
P=

W

t

=

6.3×104J

10s

=6300W；
（3）∵不計(jì)一切摩擦和繩重，
∴F=

1

3

（G_物+G_輪），
即：2100N=

1

3

（6000N+G_輪），
解得：
G_輪=300N；
（4）W_有用=Gh=6000N×10m=60000J，
η=

W有

W總

×100%=

60000J

6.3×104J

×100%≈95%．
答：（1）拉力做的功為6.3×10⁴J；
（2）拉力的功率為6300W；
（3）該滑輪組的動(dòng)滑輪重為300N；
（4）該滑輪組的機(jī)械效率為95%．

點(diǎn)評(píng)：解決此類綜合題目的關(guān)鍵是熟練掌握功、滑輪組、機(jī)械效率的有關(guān)知識(shí)，并能根據(jù)題目靈活運(yùn)用．