Question

如圖所示，利用滑輪組吊運建筑材料．某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機提供的拉力F做功的功率為1250W．求在此過程中：
（1）拉力F做功多少？
（2）拉力F的大小為多少？
（3）滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知拉力的功率和做功時間，利用公式W=Pt得到拉力做的功；
（2）由圖知，作用在動滑輪上的繩子段數(shù)為2，已知物體上升的高度，可以得到繩子拉下的長度；已知拉力做的功和繩子拉下的長度，利用公式F=得到拉力的大��；
（3）已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知有用功和拉力做的功，利用公式η=×100%得到滑輪組的機械效率．
解答：已知：P=1250W  t=40s  G=4000N  h=10m
求：（1）W_總=？（2）F=？（3）η=？
解：
（1）∵P=，
∴拉力做的功為W_總=Pt=1250W×40s=5×10⁴J；
（2）繩子拉下的長度為s=2h=2×10m=20m，
∵W=Fs，
∴拉力為F===2500N；
（3）滑輪組做的有用功為W_有用=Gh=4000N×10m=4×10⁴J，
滑輪組的機械效率為η=×100%=×100%=80%．
答：（1）拉力做的功為5×10⁴J；
（2）拉力為2500N；
（3）滑輪組的機械效率為80%．
點評：此題考查的是機械效率、有用功和總功的計算，會正確判定作用在動滑輪上的繩子段數(shù)，清楚繩子拉下的長度與物體上升高度的對應關系，是解決此類問題的關鍵．