Question

在新农村建设中，为将—批建材运到10 m高的施工处，工人利用如图17所示的滑轮组提升建材。装置中动滑轮重100N，工人每次匀速提升一箱重400N的建材，不计绳重和摩擦。

试问：

(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少，

(2)该滑轮组的机械效率是多少?

（3）为加快施工进度，张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。为了安全，改装后每次可吊起四箱建材，建材匀速上升时的速度为0.4m/s。仓库中现有两台电动机，型号分别为“220V  0.8kW”、“220V  3kW”，请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。

Answer 1

(1)    有用功W_有=Gh=400N×10 m=4000J

额外功W_额=G_动h=100N×10 m=1000J

(2)    由于总功W_总= W_有+W_额=4000J+=1000J==5000J

     故机械效率η= =

(3)提升四箱建材时的总功W’_总= W’_有+W’_额=4×4000J+100J=17000J

    将重物匀速提升至10 m高处所需时间t===25s

    则提升四箱建材的总功率P= ==680W=0.68kW

    故应选择型号为“220V  0.8kW”的电动机才能使配置更为合理。

    评分标准：本题共9分。(1)问2分，有用功和额外功计算正确给给1分；(2)问3

分，总功计算正确给1分，效率计算正确再给2分；(3)问4分，总功、时间、功率及选择型号正确的各给1分。

    参考以上评分标准给分，计算公式与过程正确，计算结果错误，扣1分，其他解法只要合理，同样给分。