Question

15．如图所示的简易滑轮组，某建筑工地工人用500N的拉力用时80s将重800N的砖块运到离地4m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N（不计绳重以及绳和轮之间摩擦）．
求：（1）工人拉力做功是多少？
（2）工人做功的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据s=2h求出拉力移动距离，根据W_总=Fs求出拉力做的总功；
（2）根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力的功率；
（3）根据W_有用=Gh求出有用功；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，拉力移动距离s=nh=2h=2×4m=8m，
工人拉力做的总功：
W_总=Fs=500N×8m=4000J；
（2）工人拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4000J}{80s}$=50W；
（3）工人做的有用功：
W_有用=Gh=800N×4m=3200J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3200J}{4000J}$×100%=80%．
答：（1）工人做的总功是4000J；
（2）拉力的功率为50W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．