Question

某人用滑輪組往2m高的平臺(tái)上運(yùn)建筑材料，已知材料的質(zhì)量為40kg，袋子與動(dòng)滑輪共重100N 不計(jì)繩重與摩擦．
（1）工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí)，所用的拉力是多大？
（2）此過(guò)程中工人做的有用功是多少？
（3）此滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

已知：提升高度h=2m，材料質(zhì)量m=40kg，袋子與動(dòng)滑輪共重G_動(dòng)=100N，g=9.8N/kg，n=2
求：（1）拉力F=？；（2）工人做的有用功W_有用=？；（3）滑輪組的機(jī)械效率η=？
解：（1）材料的重力：G=mg=40kg×9.8N/kg=392N，
動(dòng)滑輪有2段繩子承擔(dān)重力，所以人的拉力：
F=（G+G_動(dòng)）=×（392N+100N）=246N；
（2）工人做的有用功：W_有用=Gh=392N×2m=784J；
（3）拉力移動(dòng)距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做的功：W_總=Fs=246N×4m=984J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈79.7%．
答：（1）工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí)，所用的拉力是246N；
（2）此過(guò)程中工人做的有用功是784J；
（3）此滑輪組的機(jī)械效率是79.7%．
分析：動(dòng)滑輪和重物的總重由幾股繩子承擔(dān)，所用的拉力就是它們總重的幾分之一；找準(zhǔn)物體上升的高度即可算出有用功；根據(jù)功率的計(jì)算公式η=×100%可計(jì)算出機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)拉力、有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算公式的理解和掌握，弄清楚拉力移動(dòng)的距離是解決此題的關(guān)鍵．