Question

4．工人用如图所示的滑轮将重800牛的钢材提到3米高的楼上，拉力F为500牛，
求：（1）拉力所在的绳子自由端移动的距离．
（2）所做的有用功．
（3）滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n，由s=nh计算绳子自由端移动的距离；
（2）由W=Gh计算有用功；
（3）由W=Fs计算总功，根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$算出机械效率．

解答 解：
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，
绳子自由端移动的距离：s=2h=2×3m=6m；
（2）对物体所做有用功：
W_有=G_物h=800N×3m=2400J；
（3）工人拉力所做功是总功：
W_总=Fs=500N×6m=3000J，
所以滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2400J}{3000J}$×100%=80%．
答：（1）拉力所在的绳子自由端移动的距离是6m．
（2）所做的有用功是2400J．
（3）滑轮的机械效率是80%．

点评 本题考查了有用功、总功和机械效率的计算，正确找到通过动滑轮绳子的段数是关键．