Question

在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为5m的楼上，用时20s，卷扬机提供的拉力F为2500N．求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h；
（1）知道物体重，求出物体上升的高度，利用功的公式W=Gh计算有用功；
（2）知道拉力，求出拉力端移动的距离，利用功的公式W=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功的功率；
（3）利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答：解：
（1）W_有用=Gh=4000N×5m=20000J，
（2）由图知，n=2，则s=2h=10m，
W_总=Fs=2500N×10m=25000J，
P=

W总

t

=

25000J

20s

=1250W；                                    
（3）η=

W有用

W总

=

20000J

25000J

=80%．
答：（1）拉力所做的有用功为20000J；
（2）拉力做功为25000J，拉力做功功率为1250W；
（3）该滑轮组的机械效率为80%．

点评：本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．