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。已知晾衣架上所挂衣服质量为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）12.5N；（2）25J；（3）5W；（4）80%
【详解】
(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=
G总=×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=
=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%
