Question

市政府投入巨資，對干將路沿街實施景觀改造，施工中，一工人利用如圖所示的定滑輪將一桶沙勻速拉到10m高處，沙重為90N，所用的拉力為100N．
求：（1）有用功是多少？
（2）總功是多少？
（3）定滑輪的機械效率是多少？

Answer 1

分析：圖中為定滑輪組，只能改變動力方向，不能省力，拉力移動的距離s=h，
（1）克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh計算；
（2）拉力F與拉力移動距離的乘積為總功；
（3）有用功與總功的比值是機械效率．

解答：解：（1）拉力F所做的有用功：
W_有=Gh=90N×10m=900J，
（2）拉力F移動的距離：
s=h=10m，
拉力F所做的總功：
W_總=Fs=100N×10m=1000J，
（3）定滑輪的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

900J

1000J

×100%=90%．
答：（1）有用功是900J；
（2）拉力F做功的功是1000J；
（3）定滑輪的機械效率是90%．

點評：由定滑輪的特點知道：繩子自由端移動的距離與物體上升高度之間的關系是s=h，據此求出拉力移動的距離，這是本題的突破口．