Question

【題目】工人用如圖所示的裝置提升貨物。已知貨物重G物=720N，在t=5s內貨物被勻速豎直提升了h=1m，工人對繩子自由端的拉力F=400N且豎直向下，工人的質量m=60kg，g=10N/kg。求在此過程中：

（1）地面對工人的支持力大小；

（2）裝置對貨物做的有用功；

（3）拉力F的功率；

（4）該裝置的機械效率。

Answer 1

【答案】(1)200N；(2)720J；(3)160W；(4)90%

【解析】

(1)站在地面上的人受到豎直向下的重力、豎直向上的支持力和拉力的共同作用，處于靜止狀態，受力平衡，則地面對工人的支持力大小

F'=mg-F=60kg×10N/kg-400N=200N

(2)裝置對貨物做的有用功為

W有=G物h=720N×1m=720J

(3)滑輪組的動滑輪繞2段繩，拉力移動的距離

s=2h=2×1m=2m

拉力所做的總功為

W總=Fs=400N×2m=800J

拉力F的功率為

P==160W

(4)該裝置的機械效率為

η==90%

答：(1)地面對工人的支持力大小為200N；

(2)裝置對貨物做的有用功為720J；

(3)拉力F的功率為160W；

(4)該裝置的機械效率為90%。