Question

2．建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：（计算结果保留一位小数）
求：（1）利用此滑轮组做的有用功；
（2）工人做的总功；
（3）工人做功的功率；        
（4）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh，将G=500N，h=4m代入即可求出工人做的有用功．
（2）根据动滑轮上有几根绳子承担，将F=200N，s=3×4m代入W=Fs可计算总功；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$可求出工人做功的功率；
（4）根据（1）和（2）所求的数据，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%即可求出机械效率．

解答 解：（1）利用此滑轮组做的有用功：W_有用=Gh=500N×4m=2000J．
（2）由图知，由三段绳子承担物重，则s=3×4m=12m，
工人做的总功：W_总=Fs=200N×12m=2400J；
（3）工人做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{20s}$=120W．
（4）该滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2000J}{2400J}$×100%≈83.3%；
答：（1）工人做的有用功为2000J．
（2）工人做的总功为2400J；
（3）工人做功的功率为120W；
（4）滑轮组的机械效率83.3%．

点评 此题主要考查功的计算，滑轮组的机械效率，功率的计算等知识点，综合性强，难度不大，属于中档题．