Question

建筑工地上，工人們需要將一堆建材運到10m高處，姜榮同學設計安裝了如圖所示的裝置，裝置中每個滑輪重100N，工人利用該裝置每次提升一件重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8m/s，在施工過程：
（1）該裝置的機械效率是多少？（不計繩重和摩擦）
（2）該工人提升建材時，拉力做功的功率是多少？

Answer 1

（1）工人一次提升時的拉力為：
F=

1

2

（G+G_動）=

1

2

（900N+100N）=500N，
有用功：
W_有=Gh=900N×10m=9000N，
總功：
W_總=Fs=Fnh=500N×2×10m=10000J，
機械效率為：
η=

W有

W總

×100%=

9000J

10000J

×100%=90%；
（2）由v=

s

t

可得，工人一次提升所用時間為：
t=

s

v

=

2h

v

=

2×10m

0.8m/s

=25s，
工人提升建材時拉力做功的功率為：
P=

W總

t

=

10000J

25s

=400W．
答：（1）該裝置的機械效率是90%；
（2）該工人提升建材時，拉力做功的功率是400W．