Question

建筑工地常用起重機(jī)起吊建材．起重機(jī)吊臂上的滑輪組是由一個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化圖如右圖所示．鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供，拉力F為2×10³N．起重機(jī)在50s內(nèi)將重為4.8×10³N的建材勻速提高了10m．試求：
（1）建材上升的速度是多大？
（2）滑輪組的機(jī)械效率是多大？
（3）提升重物時(shí)，希望滑輪組的機(jī)械效率大一些．那么滑輪組機(jī)械效率大有什么好？

Answer 1

【答案】分析：（1）速度v=的理解，物理量路程s和時(shí)間t一定是同一物體的、且是對(duì)應(yīng)的，即時(shí)間t是運(yùn)動(dòng)一段路程s時(shí)所用的時(shí)間．
（2）有用功是對(duì)我們有用的功．是利用機(jī)械的目的功，有用功占總功的比例越大，表明機(jī)械效率越大，能量的利用率就高．
解答：解：（1）起重機(jī)在50s內(nèi)將建材勻速提高了10m，可知建材上升的高度h=10m，時(shí)間t=50s
則建材上升的速度v====0.2m/s．
（2）建筑工地用起重機(jī)目的是起吊建材，對(duì)建材做的功是有用功
W_有=Gh=4.8×10³N×10m=4.8×10⁴J
由圖可知起重機(jī)吊臂上的滑輪組上一個(gè)動(dòng)滑輪由3股繩子承擔(dān)，則建材上升的高度h=10m時(shí)，電動(dòng)機(jī)使鋼絲繩移動(dòng)的距離S′=3h=3×10m=30m
總功W_總=FS′=2×10³N×30m=6×10⁴J
η===80%
（3）滑輪組的機(jī)械效率大一些，額外功就越小，總功中對(duì)我們有用的功就多，能量的利用率就高．
答：（1）建材上升的速度為0.2m/s．
（2）滑輪組的機(jī)械效率是80%．
（3）提升重物時(shí)，希望滑輪組的機(jī)械效率大一些，能量的利用率就高．
點(diǎn)評(píng)：（1）速度v=中，注意求解過(guò)程中有單位，且單位統(tǒng)一．
（2）正確理解有用功、總功、機(jī)械效率的意義，有用功求解時(shí)易出錯(cuò)，需正確分析出利用機(jī)械的目的．