Question

【题目】建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为20s．不计摩擦和绳重，（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用多大 的拉力？

Answer 1

【答案】
（1）解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；

工人做的有用功：

W有=Gh=500N×6m=3000J

答：工人做的有用功是3000J；

（2）解：工人做的总功：

W总=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J；

此过程中，该装置的机械效率：

η= ×100%= ×100%≈83.33%

答：此过程中该装置的机械效率是83.3%

（3）解：绳子的拉力F= ，

G动=nF﹣G物体=2×300N﹣500N=100N，

绳子拉力：

F′= = =250N；

答：如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物，需要用250N的拉力．

【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；（1）由功的公式W=Fs可以求出有用功．（2）求出总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．（3）根据滑轮组拉力公式F的变形公式求出动滑轮的重力，然后由求出拉力大小．