Question

如图所示，某建筑工地用电动机和滑轮组把建筑材料从地面提升到工作平台上．已知
建筑材料的质量m=360kg，用t=20s的时间把建筑材料匀速提升了h=4m，滑轮组的机
械效率为90%，g取10N/kg．这段时间内，求：【6分】
⑴电动机所做的有用功W_有用；
⑵电动机对绳子的拉力F；
⑶电动机拉绳子的功率P．

Answer 1

⑴14400J  ⑵2000N  ⑶800W 

分析：（1）W_有用=Gh
（2）本题是利用滑轮组提升重物，一个动滑轮，一个定滑轮，从图上可以看出动滑轮上有两段绳子，故拉力移动的距离等于2倍物体上升的高度，即s=2h；
此时，W_有用=Gh，W_总=Fs，再利用机械效率η=代入后分析计算得出拉力F；
（3）利用求出的拉力F和s、h之间的关系可以计算出电动机拉绳子做的功，又已知时间，利用P=计算得出．
解答：解：m=360kg，t=20s，h=4m，
（1）W_有用=Gh=3600N×4m=14400J；
（2）建筑材料的重力G=mg=360kg×10N/kg=3600N，
由η==得：
电动机对绳子的拉力F==2000N；
（3）电动机拉绳子做的功：W=Fs=2Fh=2×2000N×4m=16000J，
电动机拉绳子的功率P==800W．
答：（1）电动机所做的有用功W_有用14400J；
（2）电动机对绳子的拉力2000N；
（3）电动机拉绳子的功率800W．