Question

杭州市政府投巨資于民生工程，對背街小巷實施景觀改造．施工中，一建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計摩擦及繩重（如圖所示）．若工人在5s內將泥桶勻速提高2m．求：
（1）工人使用滑輪組時做的有用功為______焦．
（2）工人拉繩子的力為______牛；拉力的功率為______瓦．
（3）滑輪組的機械效率為______．

Answer 1

解：（1）工人使用滑輪組時做的有用功W′=Gh=220N×2m=440J；
（2）工人拉繩子的力F=（220N+20N）=80N，
拉力做的總功W=Fs=80N×2m×3=480J，P==W=96W；
（3）滑輪組的機械效率η=×100%==92%；
故答案為：440，80、96，92%．
分析：由題意可知連接動滑輪繩子的股數為3股，所以繩子自由端移動距離是物體上升距離的3倍，可利用功的計算公式W=Gh求解有用功的大小，求解拉力做功可用公式W=Fs計算求得，滑輪組的機械效率可用公式η=×100%計算求得．
點評：解決此類問題要結合滑輪組的特點，聯立功的公式和機械效率公式進行分析求解．