分析 (1)先利用G=mg求出衣服、动滑轮、杆和晾衣架的总重力,出由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4,不计绳重和摩擦,拉力F=$\frac{1}{4}$G;(2)利用s=4h求拉力端移动的距离,再利用W=Fs求拉力做功;(3)利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率;(4)对衣服做的功为有用功,利用W有用=Gh计算,再利用效率公式求整个过程中机械效率. 解答 解:(1)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4,所承受的总重力:G总=m总g=(4kg+1kg)×10N/kg=50N,不计绳重和摩擦,拉力:F=$\frac{1}{4}$G总=$\frac{1}{4}$×50N=12.5N;(2)拉力端移动的距离s=4h=4×0.5m=2m,拉力做功:W总=Fs=12.5N×2m=25J,(3)拉力做功功率:P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{25J}{5s}$=5W;(4)有用功:W有用=G衣h=m衣gh=4kg×10N/kg×0.5m=20J,整个过程中机械效率:η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{20J}{25J}$×100%=80%.答:(1)绳子自由端拉力F的大小为12.5N;(2)拉力所做的功为25J;(3)拉力的功率为5W;(4)整个过程中机械效率为80%. 点评 本题考查了使用滑轮组时拉力、有用功、总功、功率、机械效率的计算,属于基础题目.
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