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1.工地上,用如图甲所示的滑轮组竖直吊运建筑用料.站在地面上的工人耗时40s,用500N的拉力把总重为900N的建筑用料匀速吊运到高为6m的楼面.
(1)工人所做的有用功是多少?
(2)工人做的总功是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)工人拉力做功的功率是多大?
(5)若摩擦力、绳重以及装用料的挂袋重均忽略不计,那么动滑轮重多少?
(6)小陈发现农村盖房子时多采用如图乙所示机械来匀速吊运建筑用料.
他认为图乙的“机械效率更高”.他的看法是否正确?为什么?

分析 (1)已知物体的重力和提升的高度,根据公式W有用=Gh可求有用功的大小;
(2)已知承担物重的绳子段数n=2,求出绳子移动距离,利用W=Fs计算总功;
(3)根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可求机械效率的大小;
(4)已知人做的总功和工作时间,根据公式P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率;
(5)摩擦力、绳重以及装用料的挂袋重均忽略不计,根据F=$\frac{1}{n}$(G+G)计算动滑轮重力;
(6)使用滑轮组需要克服动滑轮重力做功,使用定滑轮可以减小额外功,但不能省力.

解答 解:(1)有用功:W有用=Gh=900N×6m=5400J;
(2)由图甲可知,n=2,
绳子自由端移动距离:s=nh=2×6m=12m,
总功:W=Fs=500N×12m=6000J;
(3)滑轮组的机械效率:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{5400J}{6000J}$×100%=90%;
(4)拉力做功的功率:P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{6000J}{40s}$=150W;
(5)摩擦力、绳重以及装用料的挂袋重均忽略不计,由F=$\frac{1}{n}$(G+G)得,
动滑轮重力:G=nF-G=2×500N-900N=100N;
(6)图乙“机械效率更高”的观点正确.
与图甲相比,乙机械要达到相同的目的(或:做相同的有用功),使用图乙的定滑轮要少做额外功,机械效率比图甲高.
答:(1)人所做的有用功为5400J;
(2)工人做的总功是6000J;
(3)滑轮组的机械效率为90%;
(4)人拉力做功的功率是150W;
(5)动滑轮重力位100N;
(6)图乙“机械效率更高”的观点正确.与图甲相比,乙机械要达到相同的目的(或:做相同的有用功),使用图乙的定滑轮要少做额外功,机械效率比图甲高.

点评 本题考查有用功、额外功、总功、机械效率、功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要会分析滑轮组上绳子的段数.

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