Question

一位工人用滑輪組將重1500N的貨物勻速提升到高2m的倉(cāng)庫(kù)貨架上，整個(gè)過(guò)程他所用拉力為500N，繩子自由端移動(dòng)了8m，則：
（1）請(qǐng)你根據(jù)題中要求，直接在圖上畫(huà)出工人提升重物時(shí)的滑輪組的繞法；
（2）提升貨物時(shí)，工人做的總功是

 

J；提升貨物所花時(shí)間為20s，則這位工人的功率為

 

W；此滑輪組的機(jī)械效率為

 

．

Answer 1

分析：（1）知道物體上升的高度和拉力端移動(dòng)的距離，利用s=nh求承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，進(jìn)而確定滑輪組的繞法；
（2）已知拉力的大小和拉力移動(dòng)的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的總功；
知道做功的時(shí)間，根據(jù)公式P=

W

t

可求這位工人的功率；
由圖知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，利用s=4h求物體上升的高度h，根據(jù)公式W=Gh可求克服物體重力做的有用功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：
（1）由題知，h=2m，s=8m，由s=nh可得承擔(dān)物重的繩子股數(shù)：n=4，即由4段繩子承擔(dān)物重，如圖所示：

（2）拉力做的功：
W=Fs=500N×8m=4000J；
這位工人的功率：
P=

W總

t

=

4000J

20s

=200W；
物體上升的高度h=2m
拉力做的有用功W_有用=Gh=1500N×2m=3000J
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

3000J

4000J

×100%=75%．
故答案為：4000；200；75%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查使用滑輪組功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，根據(jù)物體升高的高度和拉力端移動(dòng)的距離確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是本題的突破口．