Question

【題目】小坤家新買的房子在12m高的樓上，裝修時為了節省人工、加快進度，小坤設計了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料．小坤爸爸站在地面上用1min時間勻速把100kg的水泥吊到了樓上，所用的拉力是625N．求此過程中：（g取10N/kg）
①小坤爸爸的功率有多大？
②滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】解：①由圖可知，連接動滑輪繩子的股數n=2，
則繩子自由端移動的距離：
s=nh=2×12m=24m，
拉力做的總功：
W總=Fs=625N×24m=1.5×104J，
所用時間t=1min=60s，
小坤爸爸做功的功率：
P= = =250W．
②水泥的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
拉力做的有用功：
W有=Gh=1000N×12m=1.2×104J；
則滑輪組的機械效率：
η= ×100%
= ×100%
=80%．
答：①小坤爸爸的功率為250W；②滑輪組的機械效率是80%．
【解析】①由圖可以看出連接動滑輪繩子的股數，根據s=2h求出繩子自由端移動距離，然后利用W=Fs求出拉力做的總功，最后根據P= 求出小坤爸爸的功率；②先根據G=mg求出水泥的重力，然后根據W=Gh求出拉力做的有用功，最后根據η= ×100%求出滑輪組的機械效率．本題考查了有用功、總功、功率及機械效率的計算，利用好s=nh是解決此題的關鍵，屬于基礎性題目，比較簡單．