Question

无锡市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造．施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为400N的泥桶，拉力为250N，不计摩擦及绳重（如图所示）．若工人在5s内将泥桶匀速提高2m．则工人使用滑轮组时做的有用功为    J；工人拉力的功率为    W；滑轮组的机械效率为    ．

Answer 1

【答案】分析：由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所以绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍，可利用功的计算公式W=Gh求解有用功的大小，求解拉力做功可用公式W=Fs计算求得，工人拉力的功率根据公式P=可求；机械效率可用公式η=×100%计算求得．
解答：解：（1）工人使用滑轮组时做的有用功W′=Gh=400×2m=800J；
（2）拉力做的总功W=Fs=250N×2m×3=1500J；
工人拉力的功率P===300W；
（3）轮组的机械效率η=×100%==53.3%；
故答案为：800；300；53.3%．
点评：本题考查有用功、总功、功率和机械效率的计算，解决此类问题要结合滑轮组的特点，联立功的公式和机械效率公式进行分析求解．