Question

王杰同學家剛買了一套新房子，最近正在裝修，需要往樓上搬運裝修材料，但有些材料由于樓道中搬運不方便，于是王杰同學讓父親借來兩個滑輪和一根繩子，他準備用如圖所示的滑輪組來提升材料，這樣不僅可以省力，還可以站在地上把材料運上樓．若某次搬運的材料重600N，被提升的高度為1Om，人所用的拉力為375N．
（1）請你幫助王杰同學在圖中連接好滑輪組．
（2）求該滑輪組的機械效率．
（3）王杰同學把材料從地面提升到樓上用時20s，求王杰同學做功的功率．

Answer 1

解：（1）站在地上把材料運上樓，應從定滑輪開始繞線；

（2）有用功：W_有=Gh=600N×10m=6000J
王杰做的總功：W_總=F×S=F×2h=375N×2×10m=7500J
該滑輪組的效率：η=×100%=×100%=80%；
答：該滑輪組的機械效率是80%．

（3）王杰同學做功的功率：P===375W
答：王杰同學做功的功率375W．
分析：（1）向下拉繩子物體向上運動，應從定滑輪開始繞線；
（2）根據功的計算公式W=FS求出有用功和總功，利用功率的計算公式η=可解此問；
（3）根據功率的計算公式：P=可解此問．
點評：滑輪組設計原則可歸納為：奇動偶定；一動配一定，偶數減一定，變向加一定；計算功功率時必須分清有用功與總功．