Question

5．如圖所示，工人通過動滑輪將重為300N的貨物從地面勻速豎直提升到4m高的樓頂，此過程中滑輪組的機械效率是75%，求此過程中的：
（1）有用功；
（2）所用拉力．

Answer 1

分析 （1）知道貨物的重力和提升的高度，根據W=Gh求出有用功；
（2）動滑輪繩子的有效股數為2，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出拉力做的總功，根據W=Fs求出所用的拉力．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=300N×4m=1200J；
（2）動滑輪繩子的有效股數為2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×4m=8m，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可得，拉力做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{1200J}{75%}$=1600J，
由W_總=Fs可得，所用的拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{1600J}{8m}$=200N．
答：（1）有用功為1200J；（2）所用拉力為200N．

點評 本題考查了做功公式和機械效率公式以及s=nh的應用，明確有用功和總功是關鍵．