Question

13．某塔式起动机是通过电动机带动如图所示滑轮组竖直吊起物料的，已知将质量为3t的物料提升4m时，电动机作用在滑轮组上的水平拉力为2×10⁴N，取g=10N/kg．求这次起吊时：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知，有两段绳子通过动滑轮，知道物料匀速上升的高度，由W_有=Gh计算有用功；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%，计算滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）物料的重为G=mg=3×10³kg×10N/kg=3×10⁴N，
滑轮组做的有用功为W_有=Gh=3×10⁴N×4m=1.2×10⁵J；
（2）滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{3×1{0}^{4}N}{2×2×1{0}^{4}N}$×100%=75%．
答：（1）滑轮组做的有用功为1.2×10⁵J；
（2）滑轮组的机械效率为75%．

点评 本题考查有用功、总功和机械效率的理解和计算，正确掌握公式就能进行相关的计算．要能正确找到通过动滑轮绳子的段数．