Question

5．如图所示，工人通过动滑轮将重为300N的货物从地面匀速竖直提升到4m高的楼顶，此过程中滑轮组的机械效率是75%，求此过程中的：
（1）有用功；
（2）所用拉力．

Answer 1

分析 （1）知道货物的重力和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出拉力做的总功，根据W=Fs求出所用的拉力．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=300N×4m=1200J；
（2）动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×4m=8m，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得，拉力做的总功：
W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{1200J}{75%}$=1600J，
由W_总=Fs可得，所用的拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{1600J}{8m}$=200N．
答：（1）有用功为1200J；（2）所用拉力为200N．

点评 本题考查了做功公式和机械效率公式以及s=nh的应用，明确有用功和总功是关键．