Question

如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重．若工人在5s內(nèi)將泥桶勻速提高2m．
求：（1）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功．
（2）工人拉繩子的力和拉力的功率．
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】分析：由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h．
（1）知道提升物體的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；
（2）不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，知道物重和拉力大小，根據(jù)F=（G_物+G_動(dòng)）求拉力，利用s=3h求出繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W_總=Fs求出總功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（3）利用η=求出該滑輪組的機(jī)械效率．
解答：解：（1）使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=220N×2m=440J；
（2）∵不計(jì)繩重和摩擦，
∴拉力F=（G_物+G_輪）=（220N+20N）=80N，
s=3h=3×2m=6m，
使用滑輪組做的總功：
W_總=Fs=80N×6m=480J，
P===96W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈92%．
答：（1）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功為440J．
（2）工人拉繩子的力為80N，拉力的功率為96W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為92%．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率和滑輪組的機(jī)械效率的理解和掌握，屬于基礎(chǔ)題目，要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握．