Question

【题目】建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，求：

（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）此过程中该装置的机械效率；
（4）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功为W有="Gh=3000J"

（2）解：工人做的总功为W总=Fs=3600J，所以工人做功的功率为P=W总/t=180W

（3）解：该装置的机械效率为η=W有/W总=3000J/3600J=83．33%

（4）解：提升动滑轮所做的额外功为W额=W总-W有=600J，所以可知，动滑轮重为100N，所以当提起400N的重物时，拉力为250N

【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；
（1）由功的公式W=Fs可以求出有用功．
（2）已知功与做功时间，由功率公式可以求出功率．
（3）求出总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．
（4）根据滑轮组拉力公式的变形公式求出动滑轮的重力，然后由求出拉力大小．

【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率的相关知识点，需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正确解答此题．