Question

5．工人用如圖所示的滑輪將1000牛的鋼材提到3米高的樓上，拉力F為600牛，求：
（1）拉力所在的繩子自由端移動(dòng)的距離．
（2）所做的有用功．
（3）滑輪的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n，由s=nh計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離；
（2）由W=Gh計(jì)算有用功；
（3）由W=Fs計(jì)算總功，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$算出機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，
繩子自由端移動(dòng)的距離：s=2h=2×3m=6m；
（2）對(duì)物體所做有用功：
W_有=G_物h=1000N×3m=3000J；
（3）工人拉力所做功是總功：
W_總=Fs=600N×6m=3600J，
所以滑輪的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{3000J}{3600J}$×100%≈83.3%．
答：（1）拉力所在的繩子自由端移動(dòng)的距離是6m．
（2）所做的有用功是3000J．
（3）滑輪的機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，正確找到通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)是關(guān)鍵．