Question

11．如图所示，某工人用滑轮组往3m高的平台运砂土，已知砂土的质量是40kg，袋子和动滑轮共重100N，不计绳重和摩擦，请根据所给条件，求出与本题有关的5个物理量（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）已知砂土的质量可求重力；
（2）工人匀速拉动绳索时，拉力多大：动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是它们总重的几分之一；
（3）此过程中工人做的求有用功：找准物体上升的高度即可算出有用功；
（4）求拉力做的功：求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求解总功；
（5）此求滑轮组的机械效率：根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%可计算出机械效率．

解答 解：（1）沙土的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N；
（2）由图知，n=2，则2F=G_物+G_额=400N+100N=500N，拉力F=250N；
（3）有用功：W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
（4）s=2h=2×3m=6m，拉力做的功：W_总=Fs=250N×6m=1500J；
（5）机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%
答：（1）沙土的重力为400N；
（2）工人匀速拉动绳索时，所用的拉力是250N；
（3）此过程中工人做的有用功是1200J；
（4）拉力做的功为1500J；
（5）此滑轮组的机械效率是80%．

点评 滑轮组的绕线决定滑轮组的使用效果，承担动滑轮的重的绳子的段数越多越省力，但拉力移动的距离也越大．计算机械效率时要找准有用功以及总功．