Question

16．如圖所示小麗家陽臺上有一種簡易升降晾衣架，它由四個定滑輪和兩個動滑輪組成，拉動繩子的末端可以使晾衣架升降，假設在升降過程中衣架橫梁始終保持水平，晾曬衣服時，若將重70N的衣物勻速提升0.8m，小麗需要做功64J，通過計算回答：
（1）小麗對繩子的拉力是多大？
（2）晾衣架的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=4，拉力端移動的距離s=4h，知道小麗做的功，利用W_總=Fs求小麗對繩子的拉力大小；
（2）晾衣架的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fs}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{衣}}{nF}$

解答 解：
（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=4，
則拉力端移動的距離：s=4h=4×0.8m=3.2m，
由W_總=Fs可得，小麗對繩子的拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{64J}{3.2m}$=20N；
（2）晾衣架的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fs}$=$\frac{{G}_{衣}h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{衣}}{nF}$=$\frac{70N}{4×20N}$=87.5%．
答：（1）小麗對繩子的拉力是20N；
（2）晾衣架的機械效率是87.5%．

點評 本題考查使用滑輪組拉力、機械效率的計算，關鍵是判斷動滑輪上繩子的段數(shù)．