Question

啟黃中學(xué)周邊正在施工建設(shè)，在建設(shè)過(guò)程中，工人師傅利用如上圖所示的起重機(jī)把一塊質(zhì)量為480kg的石塊在10s內(nèi)勻速提高了2m，所用拉力F=2000N．則機(jī)械效率為

80%

，若用此勻速提升6000N的重物時(shí)，需要的拉力

1200

N，起重機(jī)中用到了柴油機(jī)，若其機(jī)械效率是40%．則完全燃燒50kg柴油對(duì)外做的有用功是

8.6×l0⁷

 J（柴油的熱值是4.3×l0⁷J/kg，不計(jì)摩擦和繩重）

Answer 1

分析：（1）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，求出石塊重，又已知拉力的大小，利用η=

Gh

FS

=

G

nF

求起重機(jī)的機(jī)械效率；
（2）不計(jì)摩擦和繩重，利用F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力；動(dòng)滑輪重不變，當(dāng)物重為6000N時(shí)，再根據(jù)F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求出拉力；
（3）利用W_有=ηQ=ηmq即可求出有用功．

解答：解：（1）由圖知，n=3，則s=3h，
G=mg=480kg×10N/kg=4800N，
滑輪組的機(jī)械效率：η=

G

nF

×100%=

4800N

3×2000N

×100%=80%；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，當(dāng)物重為4800N時(shí)，有：
F=

1

3

（G+G_動(dòng)）
G_動(dòng)=2000N×3-4800N=1200N；
用此滑輪組將重6000N的物體豎直向上勻速提升時(shí)，拉力：F′=

1

3

×（G_物+G_動(dòng)）=

1

3

×（6000N+1200N）=2400N．
（3）W_有=ηQ=ηmq=40%×50kg×4.3×l0⁷J/kg=8.6×l0⁷J．
故答案為：80%；1200；8.6×l0⁷．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)機(jī)械效率公式的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是利用好不計(jì)繩重與摩擦，F(xiàn)=

1

n

（G_物+G_動(dòng)），二是利用好機(jī)械效率的推導(dǎo)公式η=

Gh

FS

=

G

nF

．