Question

某建筑工地为了搬运建材，采用了如图所示的滑轮组．钢丝绳的拉力F由电动机提供．此滑轮组在30 s内将质量为450 kg的建材匀速提升了6 m，拉力F所做的功为36000 J，不计绳重和轴处的摩擦，g取10 N/kg．试求：

(1)滑轮组的机械效率；

(2)钢丝绳移动的速度；

(3)说明滑轮组的机械效率小于1的原因．

Answer 1

答案：
解析：

讲析及答案：(1)设计者的目的是把质量为450 kg的建材匀速提升6 m，所以有用功为 　　W有用＝Gh＝450 kg×10 N/kg×6 m＝27000 J 　　由W总＝36000 J可求出滑轮组的机械效率为 　　η＝×100％＝×100％＝75％． 　　(2)由图可知，题中的建材被滑轮组的3段绳子承担着，并且建材在30 s内被匀速提高了6 m，对于滑轮组而言，绳子自由端移动的距离为 　　s＝n＝3×6 m＝18 m 　　由此可求出钢丝绳移动速度为 　　v＝＝＝0.6 m/s． 　　(3)做有用功的过程中，不得不克服绳子和动滑轮的重力、滑轮与绳子之间的摩擦及轮轴处的摩擦而做功，即要做额外功．所以有用功总小于总功，因此滑轮组的机械效率总小于1． 　　总评：在实际生活、生产中，随处可以见到机械的身影．在新课标理念的指导下，与之相关的试题也应运而生，并将在中考中占有越来越大的比例，所以大家要多关注实际生活、生产中的机械问题．