Question

杭州市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造．施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计摩擦及绳重（如图所示）．若工人在5s内将泥桶匀速提高2m．求：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功为

 

焦．
（2）工人拉绳子的力为

 

牛；拉力的功率为

 

瓦．
（3）滑轮组的机械效率为

 

．

Answer 1

分析：由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所以绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍，可利用功的计算公式W=Gh求解有用功的大小，求解拉力做功可用公式W=Fs计算求得，滑轮组的机械效率可用公式η=

W有

W总

×100%计算求得．

解答：解：（1）工人使用滑轮组时做的有用功W′=Gh=220N×2m=440J；
（2）工人拉绳子的力F=

1

3

（220N+20N）=80N，
拉力做的总功W=Fs=80N×2m×3=480J，P=

W

t

=

480

5

W=96W；
（3）滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

440J

480J

×100%=92%；
故答案为：440，80、96，92%．

点评：解决此类问题要结合滑轮组的特点，联立功的公式和机械效率公式进行分析求解．