Question

【题目】如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m．在这段时间内：（不计摩擦）

（1）拉力F所做的有用功是多少？

（2）拉力F做功的功率是多少？

（3）动滑轮重力是多少？

（4）滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

【答案】（1）4500J；（2）100W；（3）300N；（4）75%．

【解析】（1）拉力F所做的有用功为：W有用＝Gh＝900N×5m＝4500J；（2）由图知，n＝3，S＝nh＝3×5m＝15m，W总＝FS＝400N×15m＝6000J，则拉力F做功的功率P为：P＝＝100W；（3）不计摩擦和绳重，，因此G动＝3FG物＝3×400N900N＝300N；（4）滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%．

点睛:由图知，承担物重的绳子股数n＝3，则s＝3h．（1）知道重物重和上升的高度，利用W＝Gh求有用功；（2）求出s＝3h，知道拉力大小，利用W＝Fs求总功，知道做功时间，利用功率公式求拉力做功的功率．（3）不计摩擦和绳重，知道物重和拉力，利用F＝ 求动滑轮重。（4）求出了拉力做的有用功、总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率。