Question

17．如圖所示，某工人用動滑輪往3m高的平臺上運沙土，已知沙土的質量是40kg，袋子和動滑輪的總質量是l0kg，不計繩重和摩擦．工人勻速拉動繩子時．所用拉力250N，做的有用功為1200J．總功為1500J．此動滑輪的機械效率是80%．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 由圖知，承擔物重的繩子股數n=2，s=2h，
（1）不計繩重和摩擦，知道袋子、動滑輪重和物重、n=2，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_袋和動）求拉力；
（2）可利用公式W_有=Gh計算有用功；
（3）求出拉力移動的距離，利用公式W_總=Fs計算總功；
（4）利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算機械效率．

解答 解：
（1）不計繩重和摩擦，所以拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_袋和動）=$\frac{1}{2}$（mg+m_袋和動g）=$\frac{1}{2}$×（40kg×10N/kg+10kg×10N/kg）=250N；
（2）有用功W_有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J；
（3）拉力移動距離s=2h=2×3m=6m，
拉力做的總功W_總=Fs=250N×6m=1500J；
（4）該裝置的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
故答案為：250；1200；1500；80%．

點評 本題是一綜合計算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦時拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_袋和動）是本題的關鍵．