Question

建筑工地常用起重機起吊建材．起重機吊臂上的滑輪組是由一個動滑輪和兩個定滑輪組成，其結(jié)構(gòu)簡化圖如右圖所示．鋼絲繩拉力F由電動機提供，拉力F為2×10³N．起重機在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）滑輪組的機械效率是多大？
（3）提升重物時，希望滑輪組的機械效率大一些．那么滑輪組機械效率大有什么好？

Answer 1

【答案】分析：（1）速度v=的理解，物理量路程s和時間t一定是同一物體的、且是對應(yīng)的，即時間t是運動一段路程s時所用的時間．
（2）有用功是對我們有用的功．是利用機械的目的功，有用功占總功的比例越大，表明機械效率越大，能量的利用率就高．
解答：解：（1）起重機在50s內(nèi)將建材勻速提高了10m，可知建材上升的高度h=10m，時間t=50s
則建材上升的速度v====0.2m/s．
（2）建筑工地用起重機目的是起吊建材，對建材做的功是有用功
W_有=Gh=4.8×10³N×10m=4.8×10⁴J
由圖可知起重機吊臂上的滑輪組上一個動滑輪由3股繩子承擔(dān)，則建材上升的高度h=10m時，電動機使鋼絲繩移動的距離S′=3h=3×10m=30m
總功W_總=FS′=2×10³N×30m=6×10⁴J
η===80%
（3）滑輪組的機械效率大一些，額外功就越小，總功中對我們有用的功就多，能量的利用率就高．
答：（1）建材上升的速度為0.2m/s．
（2）滑輪組的機械效率是80%．
（3）提升重物時，希望滑輪組的機械效率大一些，能量的利用率就高．
點評：（1）速度v=中，注意求解過程中有單位，且單位統(tǒng)一．
（2）正確理解有用功、總功、機械效率的意義，有用功求解時易出錯，需正確分析出利用機械的目的．