Question

建筑工地用如圖所示的簡易滑輪組提升磚塊，某工人將重500N的磚塊一次性勻速提升到離地面4m高的砌墻處，所用拉力為200N，時間為20s，這次提升磚塊過程中：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率；
（4）不計繩重及摩擦，使用該滑輪組勻速提升重800N的磚塊時所用的拉力．

Answer 1

解：（1）W_有用=Gh=500N×4m=2000J．
（2）s=3×4m=12m，t=20s，
W_總=Fs=200N×12m=2400J，P===120W．
（3）W_有用=2000J，W_總=2400J，
η=×100%=×100%=83.3%，
（4）由（3）知：W_額外=W_總-W_有用=2400J-2000J=400J，
由W_額外=G_動滑輪h得G_動滑輪===100N．
所以提升500N的重物時，G_總=G_動滑輪+800N=100N+800N=900N，
因動滑輪上有3根繩子，所以F=G_總=×900N=300N．
答：（1）工人做的有用功為2000J．
（2）工人做功的功率為120W；
（3）滑輪組的機械效率83.3%；
（4）不計繩重及摩擦，使用該滑輪組勻速提升重800N的磚塊時所用的拉力為300N．
分析：（1）根據(jù)W=Gh，將G=500N，h=4m代入即可求出工人做的有用功．
（2）根據(jù)動滑輪上有幾根繩子承擔(dān)，將F=200N，s=3×4m代入W=Fs，再根據(jù)P=即可求出工人做功的功率．
（3）根據(jù)（1）和（2）所求的數(shù)據(jù)，再利用η=×100%即可得出答案．
（4）根據(jù)（3）中的總功和額外功，求出額外功，再利用額外功求出動滑輪重，如圖所示數(shù)出動滑輪上有幾根繩子承擔(dān)物重，那么拉力就為總重的幾分之一．
點評：此題主要考查功的計算，滑輪組繩子拉力的計算，滑輪組的機械效率，功率的計算等知識點，綜合性強，難度不大，屬于中檔題．