Question

在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組．某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為5m的樓上，用時20s，卷揚機提供的拉力F為2500N．求在此過程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h；
（1）知道物體重，求出物體上升的高度，利用功的公式W=Gh計算有用功；
（2）知道拉力，求出拉力端移動的距離，利用功的公式W=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功的功率；
（3）利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率．

解答：解：
（1）W_有用=Gh=4000N×5m=20000J，
（2）由圖知，n=2，則s=2h=10m，
W_總=Fs=2500N×10m=25000J，
P=

W總

t

=

25000J

20s

=1250W；                                    
（3）η=

W有用

W總

=

20000J

25000J

=80%．
答：（1）拉力所做的有用功為20000J；
（2）拉力做功為25000J，拉力做功功率為1250W；
（3）該滑輪組的機械效率為80%．

點評：本題考查了學生對功率的公式、機械效率公式、滑輪組s=nh、有用功、總功的理解和運用，因條件已給出，難度不大．