Question

【題目】小李師傅用如圖所示的滑輪組將質量為55kg的沙子從地面勻速提升到距離地面3m高的二樓，裝沙子的桶和動滑輪的總質量為11kg．若物體上升的速度為0.1m/s（忽略摩擦和繩重，g=10N/kg）求：

（1）提升沙子的過程中做的有用功？

（2）提升沙子的過程中做的總功？

（3）滑輪組的機械效率（計算結果保留一位小數）

（4）拉力的功率。

Answer 1

【答案】（1）1650J (2)1980J (3) 83.3% (4)66W

【解析】（1）沙子的重力：
G=mg=55kg×10N/kg=550N，
提升沙子的過程中做的有用功：
W有用=Gh=550N×3m=1650J；
（2）忽略摩擦和繩重，克服動滑輪重和桶重做的是額外功，
小李師傅做的額外功：
W額=（G桶+G動）h=（m桶+m動）gh=11kg×10N/kg×3m=330J．
W總=W有用+W額=1650J+330J=1980J；
（3）滑輪組的機械效率：；
（4）由可得，做功時間：，
拉力做功的功率：．
答：（1）提升沙子的過程中做的有用功為1650J；
（2）提升沙子的過程中做的總功1980J；
（3）滑輪組的機械效率為83.3%；
（4）拉力的功率為66W．