Question

如圖所示，站在地面上的人用滑輪組把重為960N的貨物由地面勻速地提升到4m的高處，所用的時間為8s．人作用在繩子自由端的拉力為600N（不計摩擦和繩重）．求：
（1）人做的有用功為多少？
（2）滑輪組的機械效率為多少．

Answer 1

解：（1）人做的有用功W_有用=Gh=960N×4m=3840J；
（2）由圖可知：動滑輪組的繩子段數n=2，則s=nh=2×4m=8m，
∴W_總=Fs=600N×8m=4800J，
∴η=×100%=×100%=80%．
答：（1）人做的有用功為3840J．
（2）滑輪組的機械效率為80%．
分析：（1）知貨物重和貨物升高的高度可利用W_有用=Gh求有用功．
（2）已知繩子段數和貨物升高的高度利用s=nh求出s，利用W_總=Fs可求總功，最后利用η=求機械效率．
點評：本題考查有用功、總功和機械效率的計算，注意自由端移動距離s和貨物升高的高度h之間的關系．