Question

（6分）在新农村建设中，小张要将沙子运到6m，高三楼施工处，用如图所示的滑轮组．已知：沙子重为500N，装沙的桶重80N，动滑轮重为20N，（g取10N/kg）求：

（1）小张做的有用功多大？
（2）不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率多大？
（3）实际工作中，绳重和摩擦不能忽略，现知道将500N的沙子运上三楼克服绳重和摩擦做的额外功为120J，则实际工作中的拉力多大？

Answer 1

（1）小张做的有用功W_有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）W_额外=（G_桶+G_动）h=（80N+20N）×6m=600J，滑轮组的机械效率；（3）拉力做的总功W_总=W_有用+ W_额外+W_额=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W_总/s=3720J/12m=310N。

试题分析：由题意知：沙子重为G=500N，装沙的桶重G_桶=80N，动滑轮重为G_动=20N，高度h=6m，则：（1）小张做的有用功W_有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）不考虑绳重和摩擦时，W_额外=（G_桶+G_动）h=（80N+20N）×6m=600J，滑轮组的机械效率；（3）实际工作中，克服绳重和摩擦做的额外功为W_额=120J，拉力通过的距离s=2×6m=12m，拉力做的总功W_总=W_有用+ W_额外+W_额=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W_总/s=3720J/12m=310N。