Question

16．如圖所示，工人用滑輪組將600N的裝修材料勻速提高6m，滑輪組的機(jī)械效率為80%．
求：（1）提升裝修材料做的有用功是多少？
  （2）工人對(duì)繩子自由端的拉力是多大？
  （3）動(dòng)滑輪的重力是多大？（不計(jì)繩重及摩擦）

Answer 1

分析 （1）知道裝修材料的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出總功，利用W=Fs求出工人對(duì)繩子自由端的拉力；
（3）根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力．

解答 解：（1）提升裝修材料做的有用功：
W_有=Gh=600N×6m=3600J；
（2）由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=2×6m=12m，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可得，工人做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{3600J}{80%}$=4500J，
由W=Fs可得，工人對(duì)繩子自由端的拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{4500J}{12m}$=375N；
（3）由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=nF-G=2×375N-600N=150N．
答：（1）提升裝修材料做的有用功是3600J；
（2）工人對(duì)繩子自由端的拉力是375N；
（3）動(dòng)滑輪的重力是150N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式和滑輪組機(jī)械效率公式、滑輪組拉力公式的應(yīng)用，是一道較為簡(jiǎn)單的計(jì)算題．