Question

一建筑工人，使用了如圖所示的裝置將建筑材料提上高處，已知建筑材料的質量為80kg，人對繩的拉力為500N，重物在拉力的作用下1min勻速上升了5m，繩重和摩擦不計．g取10N/kg，求：
（1）人在1min內做的有用功和總功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）拉力F做功的功率．

Answer 1

分析：解決此題首先要判斷由幾段繩子承擔物重，搞清s與h的關系：s=nh，并區別開有用功和總功．在計算過程中，注意時間單位的換算．

解答：解：（1）由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔物重，所以s=2h=2×5m=10m
人做的有用功為：W_有用=Gh=mgh=80kg×10N/kg×5m=4000J
人做的總功為：W_總=Fs=500N×10m=5000J
答：有用功為4000J，總功為5000J．
（2）滑輪組的機械效率為：η=

W有用

W總

×100%=

4000J

5000J

×100%=80%
答：機械效率為80%．
（3）P_總=

W總

t

=

5000J

60s

≈83.3W
答：拉力F做功的功率是83.3W．

點評：此題主要考查滑輪組的機械效率．問題從有用功和總功入手，逐步遞進．此題更容易讓學生理解機械效率，掌握機械效率和功率的區別．