Question

工人用如圖所示的滑輪組提升貨物，它的機械效率為80%，貨物重為400N．若某工人用力F把貨物勻速提升2m．
求：
（1）工人提升貨物時做的有用功；
（2）工人所做額外功；
（3）工人所用拉力F的大小．

Answer 1

分析：（1）克服物體重力做的功為有用功，根據公式W=Gh可求．
（2）已知機械效率和有用功，根據公式η=

W有用

W總

可求總功，額外功等于總功減去有用功．
（3）已知總功和物體提升的高度以及動滑輪上繩子的段數，根據公式W=FS可求拉力的大小．

解答：解：（1）W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（2）W_總=

W有用

η

=

800J

80%

=1000J，
所以W_額=W_總-W_有用=1000J-800J=200J；
（3）拉力F=

W總

S

=

W總

3h

=

1000J

3×2m

≈166.67N．
答：（1）工人提升貨物時做的有用功為800J；
（2）工人所做額外功為200J；
（3）工人所用拉力F的大小為166.67N．

點評：本題考查有用功、總功、額外功、機械效率的計算以及四者之間的關系和機械效率公式的靈活應用，本題的關鍵是分清動滑輪上繩子的段數．