Question

建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為230N 的建材從地面勻速送到6m 高處，所用拉力為125N，時間為20s．試根據已知條件，求出至少三個物理量．小明同學的解題過程如下：
（1）工人做的功：W=Fs=125N×6m=750J；
（2）該裝置的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

=

230N

2×125N

=92%
（3）動滑輪重G_動=G_總-G_物=nF-G_物=2×125N-230N=20N
請你對小明同學的解答過程做出評價：正確解答的物理量是

（2）

（填序號）；解錯的物理量是

（1）

（填序號），錯誤原因為

繩子自由端移動的距離誤為6m，應為s=2h=2×6m=12m

；依據題意不能求出的物理量是

（3）

（填序號），應該補充的條件為

不計摩擦及繩重

．

Answer 1

分析：（1）要想計算工人做的功，需要知道工人的拉力和繩子移動的距離，然后根據公式W=Fs計算即可；
（2）知道繩子的股數n=2和建材的重以及繩子的拉力，根據公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F2h

=

G

2F

即可求出該裝置的機械效率；
（3）兩股繩子拉力承擔的是：建材的重力、動滑輪的重力、繩子和滑輪之間的摩擦力以及繩重，所以根據這一點可以得出答案．

解答：解：（1）工人做的總功
W=Fs=F×2h=125N×2×6m=1500J，所以這一物理量的計算是錯誤的；
錯誤的原因是：繩子自由端移動的距離誤為6m，應為s=2h=2×6m=12m；
（2）該裝置的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

=

230N

2×125N

=92%
這一物理量的解答是正確的；
（3）因為兩股繩子不但承擔了建材重、動滑輪重，還有繩重和摩擦，所以在沒有說明不計繩重和摩擦的情況下是不能計算動滑輪重的；
要想計算動滑輪重，需要補充的條件是：不計摩擦及繩重．
故答案為：（2）；（1）；繩子自由端移動的距離誤為6m，應為s=2h=2×6m=12m；（3）；不計摩擦及繩重．

點評：此題主要考查的是學生對滑輪組特點的了解以及功和機械效率計算公式的理解和掌握，明確重物上升的高度和繩子移動距離的聯系和區別是解決此題的關鍵．