Question

【題目】建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s．不計摩擦和繩重，（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功；
（2）此過程中該裝置的機械效率；
（3）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用多大 的拉力？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數n=2；

工人做的有用功：

W有=Gh=500N×6m=3000J

答：工人做的有用功是3000J；

（2）解：工人做的總功：

W總=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J；

此過程中，該裝置的機械效率：

η= ×100%= ×100%≈83.33%

答：此過程中該裝置的機械效率是83.3%

（3）解：繩子的拉力F= ，

G動=nF﹣G物體=2×300N﹣500N=100N，

繩子拉力：

F′= = =250N；

答：如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用250N的拉力．

【解析】由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數n=2；（1）由功的公式W=Fs可以求出有用功．（2）求出總功，然后由效率公式求出滑輪組的效率．（3）根據滑輪組拉力公式F的變形公式求出動滑輪的重力，然后由求出拉力大小．