Question

如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：
（1）木箱匀速上升的速度；   
（2）工人师傅做的有用功；  
（3）工人师傅做的总功   
（4）滑轮组的机械效率    
（5）动滑轮的重．

Answer 1

分析：（1）根据v=

s

t

求出速度；
（2）根据W=Gh求出有用功；
（3）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的总功；
（4）根据η=

W有用

W总

求出机械效率；
（5）根据F=

1

3

（G+G_动）求出动滑轮重．

解答：已知：时间t=40s，木箱重G=600N，高度h=4m，拉力F=220N，n=3
求：（1）木箱匀速上升的速度v=？；（2）工人师傅做的有用功W_有用=？；（3）工人师傅做的总功W_总=？；（4）滑轮组的机械效率η=？；（5）动滑轮的重G_动=？
解：（1）木箱匀速上升的速度：
v=

h

t

=

4m

40s

=0.1m/s；
（2）工人师傅做的有用功：
W_有用=Gh=600N×4m=2400J；
（3）拉力移动距离s=3h=3×4m=12m，
工人师傅做的总功：
W_总=Fs=220N×12m=2640J；
（4）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

2400J

2640J

×100%≈90.9%；
（5）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F-G=3×220N-600N=60N．
答：（1）木箱匀速上升的速度为0.1m/s；
（2）工人师傅做的有用功为2400J；
（3）工人师傅做的总功为2640J；
（4）机械效率为90.9%；
（5）动滑轮重为60N．

点评：此题主要考查的是学生对速度、有用功、总功、机械效率计算公式和滑轮组省力情况的理解和掌握，基础性题目．