Question

15．建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块（不计绳重及摩擦），某工人将900N重的砖块一次匀速提升到离地面8m高的砌墙处，所用拉力是400N，所用时间是40s，求这次提升砖块过程中：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做的功率；
（3）滑轮组的机械效率．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）根据W_有用=Gh求出有用功；
（2）由图知通过动滑轮绳子的段数n，根据s=nh求出拉力移动距离，根据W_总=Fs求出拉力做的总功；根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：
（1）工人做的有用功：W_有=G_物h=900N×8m=7200J；
（2）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n=3，
所以工人做的总功：W_总=Fs=Fnh=400N×3×8m=9600J，
工人做的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{9600J}{40s}$=240W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{7200J}{9600J}$×100%=75%．
答：（1）工人做的有用功为7200J；
（2）工人做的功率为240W；
（3）滑轮组的机械效率为75%．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．