Question

【題目】如圖所示，是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1分鐘內將總重為900N的泥土勻速提升5m．在這段時間內：（不計摩擦）

（1）拉力F所做的有用功是多少？

（2）拉力F做功的功率是多少？

（3）動滑輪重力是多少？

（4）滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

【答案】（1）4500J；（2）100W；（3）300N；（4）75%．

【解析】（1）拉力F所做的有用功為：W有用＝Gh＝900N×5m＝4500J；（2）由圖知，n＝3，S＝nh＝3×5m＝15m，W總＝FS＝400N×15m＝6000J，則拉力F做功的功率P為：P＝＝100W；（3）不計摩擦和繩重，，因此G動＝3FG物＝3×400N900N＝300N；（4）滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝75%．

點睛:由圖知，承擔物重的繩子股數n＝3，則s＝3h．（1）知道重物重和上升的高度，利用W＝Gh求有用功；（2）求出s＝3h，知道拉力大小，利用W＝Fs求總功，知道做功時間，利用功率公式求拉力做功的功率．（3）不計摩擦和繩重，知道物重和拉力，利用F＝ 求動滑輪重。（4）求出了拉力做的有用功、總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率。