试题

2008年春节前夕，我国南方部分省市遭遇了50年一次的特大雪灾．在这次受灾最为严重的湖南省郴州地区．部分高压电架断倒，造成郴州长达7天的停电停水．为保证灾区人民过上一个祥和的新年．电力部门加班加点组织人员进行抢修．在某个吊装车无法到达的工地上，某抢修小组采用了先在高压电架旁树立高杆，安装滑轮，然后再向空中的工作平台运送钢架的方法．其示意图如图所示．若某次搬运的是80kg的钢架，一分半钟后钢架被提升到10m高的工作平台上，抢修工人所用的拉力为450N（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．求：
（1）请你画出滑轮组的绕线示意图．
（2）用滑轮组提升钢架时的机械效率是多少？
（3）工人拉力的功率是多大？
（4）某次用这个滑轮组运送100kg的钢架，则此时的滑轮组机械效率是多大？

解：（1）从上端的定滑轮挂钩开始，依次向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，绳子回到人的手中，如图所示，用2段绳子承担物重；
（2）钢架的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，滑轮组此时的机械效率η=

Gh

Fs

=

800N×10m

450N×20m

=88.9%；
（3）工人拉力的功率P=

W

t

=

9000J

90s

=100W；
（4）动滑轮的重G_动=2F-G=450N×2-800N=100N；第二次动滑轮的机械效率为：η′=

G

G+G动

=

100kg×10N/kg

100kg×10N/kg+100N

=90.9%．
答：（1）如图；
（2）滑轮组的机械效率为88.9%；
（3）工人拉力的功率是100W；
（4）第二次滑轮组的机械效率为90.9%．
解：（1）从上端的定滑轮挂钩开始，依次向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，绳子回到人的手中，如图所示，用2段绳子承担物重；
（2）钢架的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，滑轮组此时的机械效率η=

Gh

Fs

=

800N×10m

450N×20m

=88.9%；
（3）工人拉力的功率P=

W

t

=

9000J

90s

=100W；
（4）动滑轮的重G_动=2F-G=450N×2-800N=100N；第二次动滑轮的机械效率为：η′=

G

G+G动

=

100kg×10N/kg

100kg×10N/kg+100N

=90.9%．
答：（1）如图；
（2）滑轮组的机械效率为88.9%；
（3）工人拉力的功率是100W；
（4）第二次滑轮组的机械效率为90.9%．