Question

【題目】銀山公園矗立著由青銅制成的“宜侯矢簋”雕塑，其質量為2.7t，吊裝時用如圖所示的滑輪組將雕像勻速吊上1.5m的高臺。已知提升雕塑時，拉力F的功率為3×103W，繩子自由端移動速度為0.3m/s。（g=10N/kg）求：

（1）滑輪組將雕像吊上1.5m高臺需要的時間t為多少秒？

（2）滑輪組對雕像做的有用功是多少？

（3）提升雕像的過程中滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）15秒；（2）4.05×104J；（3）90%。

【解析】解：（1）由圖可知，n=3；則繩子自由端移動的距離：s=3h=3×1.5m=4.5m，

根據v=得所用的時間：t===15s；（2）雕像的重：G=mg=2.7×103kg×10N/kg=2.7×104N；滑輪組對雕像做的有用功：W有用=Gh=2.7×104N×1.5m=4.05×104J；（3）已知拉力F的功率為3×103W，t=15s，根據P=得拉力做的總功：W總=Pt=3×103W×15s=4.5×104J；提升雕像的過程中滑輪組的機械效率：η===90%。

答：（1）滑輪組將雕像吊上1.5m高臺需要的時間t為15秒；

（2）滑輪組對雕像做的有用功是4.05×104J；

（3）提升雕像的過程中滑輪組的機械效率是90%。