Question

如圖所示，工人師傅用一個滑輪組在40s內將重600N的木箱從地面勻速吊上4m高的陽臺，所用的拉力為220N，不計繩重和摩擦．求：
（1）木箱勻速上升的速度；   
（2）工人師傅做的有用功；  
（3）工人師傅做的總功   
（4）滑輪組的機械效率    
（5）動滑輪的重．

Answer 1

分析：（1）根據v=

s

t

求出速度；
（2）根據W=Gh求出有用功；
（3）根據s=3h求出拉力移動距離，根據W=Fs求出拉力做的總功；
（4）根據η=

W有用

W總

求出機械效率；
（5）根據F=

1

3

（G+G_動）求出動滑輪重．

解答：已知：時間t=40s，木箱重G=600N，高度h=4m，拉力F=220N，n=3
求：（1）木箱勻速上升的速度v=？；（2）工人師傅做的有用功W_有用=？；（3）工人師傅做的總功W_總=？；（4）滑輪組的機械效率η=？；（5）動滑輪的重G_動=？
解：（1）木箱勻速上升的速度：
v=

h

t

=

4m

40s

=0.1m/s；
（2）工人師傅做的有用功：
W_有用=Gh=600N×4m=2400J；
（3）拉力移動距離s=3h=3×4m=12m，
工人師傅做的總功：
W_總=Fs=220N×12m=2640J；
（4）滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

2400J

2640J

×100%≈90.9%；
（5）∵F=

1

3

（G+G_動）
∴動滑輪重G_動=3F-G=3×220N-600N=60N．
答：（1）木箱勻速上升的速度為0.1m/s；
（2）工人師傅做的有用功為2400J；
（3）工人師傅做的總功為2640J；
（4）機械效率為90.9%；
（5）動滑輪重為60N．

點評：此題主要考查的是學生對速度、有用功、總功、機械效率計算公式和滑輪組省力情況的理解和掌握，基礎性題目．