Question

15．建筑工地用如圖所示的簡易滑輪組提升磚塊（不計繩重及摩擦），某工人將900N重的磚塊一次勻速提升到離地面8m高的砌墻處，所用拉力是400N，所用時間是40s，求這次提升磚塊過程中：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做的功率；
（3）滑輪組的機械效率．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根據W_有用=Gh求出有用功；
（2）由圖知通過動滑輪繩子的段數n，根據s=nh求出拉力移動距離，根據W_總=Fs求出拉力做的總功；根據P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出機械效率．

解答 解：
（1）工人做的有用功：W_有=G_物h=900N×8m=7200J；
（2）由圖可知，通過動滑輪繩子的段數n=3，
所以工人做的總功：W_總=Fs=Fnh=400N×3×8m=9600J，
工人做的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{9600J}{40s}$=240W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{7200J}{9600J}$×100%=75%．
答：（1）工人做的有用功為7200J；
（2）工人做的功率為240W；
（3）滑輪組的機械效率為75%．

點評 此題主要考查的是學生對有用功、總功、功率和機械效率計算公式的理解和掌握，基礎性題目．