（2014•玉林一模）小明家装修房子时需要往运送材料，负责装修的王师傅利用如图所示的滑轮组提升重物，已知装物箱的重力是3
（2014•玉林一模）小明家装修房子时需要往运送材料，负责装修的王师傅利用如图所示的滑轮组提升重物，已知装物箱的重力是350N，每个滑轮重50N，不计钢丝绳的重力和摩擦．试求：（1）利用该滑轮组提升实心砖，已知一只砖的密度是2×103kg/m3，每块砖的体积是1.0×10-3m3，则每块砖的重力是多少？
（2）若一次最多能匀速提升100块砖，则钢丝绳上允许施加的最大拉力是多大？
（3）某次提升中，在50s内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力是500N，则钢丝绳拉力做功的功率是多少？
（4）该装置的最高机械效率是多少？
赞 二十八掌 春芽
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解题思路：（1）已知砖的密度和体积，根据密度公式求出质量，利用公式G=mg求出每块砖的重力；
（2）由图可知绳子的有效股数为3，知道升降机一次最多能匀速提升100块砖和动滑轮的重，不计钢丝绳的重力和摩擦，根据F=[1/n]（G+G货箱+G动）求出最大拉力；
（3）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，再根据P=[W/t]求出钢丝绳拉力做功的功率；
（4）物体提升物体的重力越大，该装置的机械效率越大，根据η=
=[Gh/Fs]=[Gh/Fnh]=[G/nF]求出该装置的最高机械效率．
（2）由图可知绳子的有效股数为3，知道升降机一次最多能匀速提升100块砖和动滑轮的重，不计钢丝绳的重力和摩擦，根据F=[1/n]（G+G货箱+G动）求出最大拉力；
（3）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，再根据P=[W/t]求出钢丝绳拉力做功的功率；
（4）物体提升物体的重力越大，该装置的机械效率越大，根据η=
| W有用 |
| W总 |
（1）根据ρ=[m/V]可得，每块砖的质量：
m=ρV=2×103kg/m3×1×10-3m3=2kg，
每块砖的重力：
G=mg=2kg×10N/kg=20N；
（2）由图可知，n=3，
∵不计钢丝绳的重力和摩擦，
∴钢丝绳上允许施加的最大拉力：
F=[1/n]（G+G货箱+G动）=[1/3]×（100×20N+350N+50N）=800N；
（3）绳端移动的距离：
s=nh=3×10m=30m，
钢丝绳的拉力做的功：
W=F′s=500N×30m=15000J，
钢丝绳的拉力的功率：
P=[W/t]=[15000J/50s]=300W；
（4）∵物体提升物体的重力越大，该装置的机械效率越大，
∴当提升物体的重力G=100×20N=2000N时，机械效率最大，此时拉力F=800N；
则该装置的最高机械效率：
η=
W有用
W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[Gh/Fnh]×100%=[G/nF]×100%=[2000N/3×800N]×100%≈83.3%．
答：（1）每块砖的重力是20N；
（2）钢丝绳上允许施加的最大拉力是800N；
（3）钢丝绳拉力做功的功率是500W；
（4）该装置的最高机械效率是83.3%．
点评：
本题考点： 滑轮组绳子拉力的计算；重力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．
考点点评： 本题涉及到密度、重力、功、功率、滑轮组等的计算，是一综合性较强的题，在计算过程中要注意各个物理量之间的关系，考查了学生的综合应用能力，属于难题．
1年前
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