Question

建筑工地用如圖所示的簡易滑輪組提升磚塊，某工人將重500N的磚塊一次性勻速提升到離地面4m高的砌墻處，所用拉力為200N，時(shí)間為20s，這次提升磚塊過程中：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率；
（4）不計(jì)繩重及摩擦，使用該滑輪組勻速提升重800N的磚塊時(shí)所用的拉力．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)W=Gh，將G=500N，h=4m代入即可求出工人做的有用功．
（2）根據(jù)動(dòng)滑輪上有幾根繩子承擔(dān)，將F=200N，s=3×4m代入W=Fs，再根據(jù)P=

W

t

即可求出工人做功的功率．
（3）根據(jù)（1）和（2）所求的數(shù)據(jù)，再利用η=

W有用

W總

×100%即可得出答案．
（4）根據(jù)（3）中的總功和額外功，求出額外功，再利用額外功求出動(dòng)滑輪重，如圖所示數(shù)出動(dòng)滑輪上有幾根繩子承擔(dān)物重，那么拉力就為總重的幾分之一．

解答：解：（1）W_有用=Gh=500N×4m=2000J．
（2）s=3×4m=12m，t=20s，
W_總=Fs=200N×12m=2400J，P=

W

t

=

2400J

20s

=120W．
（3）W_有用=2000J，W_總=2400J，
η=

W有用

W總

×100%=

2000J

2400J

×100%=83.3%，
（4）由（3）知：W_額外=W_總-W_有用=2400J-2000J=400J，
由W_額外=G_{動(dòng)滑輪}h得G_{動(dòng)滑輪}=

W額外

h

=

400J

4m

=100N．
所以提升800N的重物時(shí)，G_總=G_{動(dòng)滑輪}+800N=100N+800N=900N，
因動(dòng)滑輪上有3根繩子，所以F=

1

3

G_總=

1

3

×900N=300N．
答：（1）工人做的有用功為2000J．
（2）工人做功的功率為120W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率83.3%；
（4）不計(jì)繩重及摩擦，使用該滑輪組勻速提升重800N的磚塊時(shí)所用的拉力為300N．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查功的計(jì)算，滑輪組繩子拉力的計(jì)算，滑輪組的機(jī)械效率，功率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，綜合性強(qiáng)，難度不大，屬于中檔題．