Question

在“5?12”汶川大地震后，某校师生齐动手重建校园．小明想到滑轮组既能省力又能改变力的方向，他和同学们一起自制滑轮组用来提升重物．如图，体重为500N的小明用250N的拉力把600N的砖块匀速拉到4m高的二楼上．求：
（1）小明受到地面的支持力．
（2）拉力所做的功．
（3）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

已知：体重G=500N，拉力F=250N，砖重G′=600N，高度h=4m
求：（1）小明受到地面的支持力F_支=？；（2）拉力所做的功W_总=？；（3）该滑轮组的机械效率η=？
解：（1）小明受到地面的支持力：F_支=G-F=500N-250N=250N；
（2）拉力移动距离s=3h=3×4m=12m，
拉力做的总功：W_总=Fs=250N×12m=3000J；
（3）提升砖块做的有用功：W_有用=Gh=600N×4m=2400J，
该滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）小明受到地面的支持力为250N；
（2）拉力所做的功为3000J；
（3）该滑轮组的机械效率为80%．
分析：（1）站在地面上的人受到三个力的作用：重力、拉力、支持力，人受到的支持力等于人的重力减掉绳子的拉力；
（2）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的功；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据公式η=求出滑轮组的机械效率．
点评：此题主要考查的是学生对支持力、总功、有用功、机械效率公式的理解和掌握，弄清楚拉力移动距离和上升高度之间的关系是解决此题的关键．