Question

【題目】在航空港建筑工地上常看到這種起重機械，利用它吊起建筑材料。當豎直勻速吊起2400N的物體時，滑輪組的機械效率為80% ，不計繩重和滑輪軸與輪間的摩擦（g取10N/kg）

求：

(1)貨物勻速上升時，貨物的機械能將_________，理出是_______________。

(2)重物升高0.5m的過程中，所做的有用功為多大_____？

(3)繩端的拉力F是多大___ ？

(4)若將重力為3000N的重物提升0.5m，拉力做的總功為多大____？

Answer 1

【答案】增大； 動能不變，重力勢能增加，機械能增加； 1200J； ； 1800J

【解析】

(1)當貨物勻速上升時，貨物的質量不變，高度增加，速度不變，因此貨物的重力勢能增加，動能不變，且機械能等于勢能與動能的總和，所以其機械能增加。

(2)重物升高0.5m的過程中，所做的有用功

W有=Gh=2 400N ×0.5m=1200J

(3)由知道，所做的總功

由圖知道，繩子的有效段數是n=3，則拉力端移動的距離

s=3h=3 ×0.5m=1.5m

由W總=Fs知道，繩端的拉力

(4)不計繩重和滑輪軸與輪間摩擦，由知道，動滑輪的重力

G動=nF-G=3×1000N-2400N=600N

提升3000N的重物時拉力

仍將重物提升0.5m，則拉力端移動距離仍為1.5m，此過程中拉力做的總功

W總=Fs=1200N×1.5m=1800J

答：(1)貨物勻速上升時，貨物的機械能將增加，理出是貨物的重力勢能增加，動能不變，且機械能等于勢能與動能的總和；

(2)重物升高0.5m的過程中，所做的有用功為1200J；

(3)繩端的拉力F是1000N；

(4)若將重力為3000N的重物提升0.5m，拉力做的總功1800J。