Question

建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处．姜荣同学设计安装了如图所示的装置．装置中每个滑轮重100N．工人利用该装置每次提升一块重900N的建材，该工人拉绳子的速度是0.8m/s，在施工过程中：
（1）该工人提升建材时的有用功率是多少？
（2）该装置的机械效率是多少？（不计绳重和摩擦）

Answer 1

解：（1）∵v=2v_G
∴v_G=v
则有用功率：P_有=Gv_G=900N××0.8m/s=360W；
（2）F=（G+G_动）=（900N+100N）=500N，
W_有=Gh=900N×10m=9000J，
W_总=Fs=500N×2×10m=10000J，
η=×100%=×100%=90%．
答：（1）该工人提升建材时的有用功率是360W；
（2）该装置的机械效率是90%．
分析：（1）先根据v=2v_G求出v_G，然后根据P=Fv求出有用功率；
（2）根据F=（G+G_动）求出拉力的大小根据W=Gh求出有用功，由图可知绳子的有效股数为2，根据W=Fs=Fnh求出有用功，利用η=×100%求出滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了滑轮组机械效率的计算和有用功率的计算，关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握．