Question

4．如图所示是苏州工业园区某建筑工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×10⁴N的钢材匀速提高10m．已知拉力F为1×10⁴N．则这个过程中：
（1）拉力F做功为3×10⁵J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）题中如果少了时间和高度这两个物理量仍能求出滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）本题由滑轮组的特点可求得拉力的距离，由功的公式可求得功；
（2）由已知求得有用功和总功即可由功率公式求得机械效率；
（3）由机械效率的公式可知不需要的量．

解答 解：
（1）由滑轮组的特点知：拉力的距离s=3h=3×10m=30m；
则拉力的功W_总=Fs=1×10⁴N×30m=3×10⁵J；
（2）滑轮做的有用功W_有=Gh=2.4×10⁴N×10m=2.4×10⁵J，
则机械效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=80%；
（3）机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，
机械效率只和物体的重力与拉力有关，与上升的高度和时间等是无关的．
故答案为：（1）3×10⁵；（2）80%；（3）时间；高度．

点评 机械效率与重物的重力及动滑轮的重力有关与上升的高度及时间是无关的．