Question

如圖所示，小明家裝修房子時(shí)在樓上安裝了一個(gè)滑輪組，將水泥從地面送上樓．他用270N的力拉動(dòng)繩子，4s內(nèi)將一袋50kg的水泥勻速提升2m．不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg．求：
（1）這袋水泥的重力；
（2）水泥袋運(yùn)動(dòng)的速度；
（3）此過程中滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

解：（1）水泥重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N．
（2）水泥運(yùn)動(dòng)速度：v===0.5m/s．
（3）水泥有2段繩子承擔(dān)，水泥上升2m，繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2h=2×2m=4m，
有用功：W_有=Gh=500N×2m=1000J，
總功：W_有=Fs=270N×4m=1080J，
滑輪組機(jī)械效率：η==≈92.6%．
答：（1）這袋水泥的重力500N；
（2）水泥袋運(yùn)動(dòng)的速度0.5m/s；
（3）此過程中滑輪組的機(jī)械效率約為92.6%．
分析：（1）知道水泥質(zhì)量，根據(jù) G=mg求出水泥重力．
（2）水泥運(yùn)動(dòng)的路程和時(shí)間知道，根據(jù)速度公式求出速度大小．
（3）知道水泥重力和升高的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功；知道水泥升高的距離，求出繩子自由端移動(dòng)的距離，又知道拉力，根據(jù)W=Fs求出總功．知道有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：計(jì)算機(jī)械效率時(shí)，想法求出有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率，這是計(jì)算機(jī)械效率最基本的方法．