Question

【題目】搬運工人站在水平高臺上用如圖所示的滑輪組勻速豎直向上提升重物，不計滑輪組的繩重和摩擦，工人的重力為640N，與地面接觸的總面積為，提升時間為20s，重物上升高度為2m。求：

(1)提升時繩子自由端的速度為多少？

(2)若拉力F的大小為150N，則拉力的功率為多少？

(3)若上述過程中所提貨物重為360N，則滑輪組的機械效率為多少？

(4)若仍用該滑輪組提升另一貨物，當提升過程中該工人對高臺的壓強為，則工人所施加的拉力為多少？

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)80%；(4)160N

【解析】

(1)繩端點運動的距離

提升時繩子自由端的速度

(2)拉力的功率

(3)該過程中的有用功

該過程中的總功

滑輪組的機械效率

(4)該工人對高臺的壓強為，設壓力為，則有

根據力的相互性可知地面對人的支持力，人處于靜止狀態，設該工人受到的拉力為，由平衡關系可得

變形可得

根據力的相互性可知工人施加給繩子的力也為160N。

答：(1)提升時繩子自由端的速度為。

(2)若拉力F的大小為150N，則拉力的功率為。

(3)若上述過程中所提貨物重為360N，則滑輪組的機械效率為80%。

(4)若仍用該滑輪組提升另一貨物，當提升過程中該工人對高臺的壓強為，則工人所施加的拉力160N。