Question

在新农村建设中，小张要将一批建材运到6m高的三楼施工处，用如图所示的滑轮组，花费一分钟的时间，把质量为50kg的沙子运到了三楼，已知装沙桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，小张匀速拉绳子的力为350N（g取10N/kg）求：
（1）小张所做的有用功．
（2）小张所做的总功．
（3）小张这次使用滑轮组做功的机械效率．
（4）小张做功的功率．

Answer 1

分析：（1）先根据G=mg求出沙子的重力，然后根据W_有=Gh求出有用功；
（2）已知拉力和提升物体绳子的条数，直接根据W_总=Fs求出总功；
（3）根据η=

W有

W总

即可求出滑轮组的机械效率；
（4）根据P=

W总

t

即可求出功率．

解答：解：（1）沙子的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
小张所做的有用功：W_有=Gh=500N×6m=3000J；
（2）W_总=Fs=F×2h=350N×2×6m=4200J；
（3）滑轮组做功的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

3000J

4200J

×100%≈71.4%；
（4）小张做功的功率：P=

W总

t

=

4200J

60s

=70W．
答：（1）小张所做的有用功为3000J．
（2）小张所做的总功为4200J．
（3）小张这次使用滑轮组做功的机械效率为71.4%．
（4）小张做功的功率为70W．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率以及功率的计算，属于公式的直接应用，比较简单．