（2017•深圳）如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的．已知晾衣架上所挂一幅质量为4kg，动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg．小燕同学用力F拉动绳子自由端，在5s时间内使衣服匀速上移0.5m（g=10N/kg，不计绳重和摩擦）求： 
(1)绳子自由端拉力F的大小；
(2)拉力所做的功W；
(3)拉力的功率P；
(4)整个过程中机械效率η．
答案
（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= 
G总= ×50N=12.5N
答：绳子自由端拉力F的大小为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
答：拉力所做的功为25J；
（3）拉力做功功率：P= 
= 
=5W 答：拉力的功率为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= 
= 
×100%=80%．
答：整个过程中机械效率为80%．
【考点】滑轮组绳子拉力的计算，功的计算，滑轮（组）的机械效率，功率的计算
【解析】（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= 
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= 
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．
