Question

一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为80kg，人对绳的拉力为500N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了5m，绳重和摩擦不计．g取10N/kg，求：
（1）人在1min内做的有用功和总功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力F做功的功率．

Answer 1

解：（1）由图知，此滑轮组由2段绳子承担物重，所以s=2h=2×5m=10m
人做的有用功为：W_有用=Gh=mgh=80kg×10N/kg×5m=4000J
人做的总功为：W_总=Fs=500N×10m=5000J
答：有用功为4000J，总功为5000J．
（2）滑轮组的机械效率为：η=
答：机械效率为80%．
（3）P_总=
答：拉力F做功的功率是83.3W．
分析：解决此题首先要判断由几段绳子承担物重，搞清s与h的关系：s=nh，并区别开有用功和总功．在计算过程中，注意时间单位的换算．
点评：此题主要考查滑轮组的机械效率．问题从有用功和总功入手，逐步递进．此题更容易让学生理解机械效率，掌握机械效率和功率的区别．