Question

【題目】建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s．不計摩擦和繩重，求：

（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）此過程中該裝置的機械效率；
（4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功為W有="Gh=3000J"

（2）解：工人做的總功為W總=Fs=3600J，所以工人做功的功率為P=W總/t=180W

（3）解：該裝置的機械效率為η=W有/W總=3000J/3600J=83．33%

（4）解：提升動滑輪所做的額外功為W額=W總-W有=600J，所以可知，動滑輪重為100N，所以當提起400N的重物時，拉力為250N

【解析】由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2；
（1）由功的公式W=Fs可以求出有用功．
（2）已知功與做功時間，由功率公式可以求出功率．
（3）求出總功，然后由效率公式求出滑輪組的效率．
（4）根據(jù)滑輪組拉力公式的變形公式求出動滑輪的重力，然后由求出拉力大小．

【考點精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率的相關(guān)知識點，需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關(guān)于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正確解答此題．