题目内容
在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常采用如图所示简单机械．示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上．此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米，若钢丝绳拉力为2200牛，所用的拉力由电动机提供，电动机效率为55%．（钢丝绳重和摩擦不计，g=10N/kg）．求：（1）滑轮组的机械效率？
（2）如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作，求此电动机的额定功率．
分析：（1）从图可知，有三段绳子吊着建筑材料，知道建筑材料上升的高度，从而可以计算出绳子末端移动的距离，知道建筑材料的质量，可利用公式G=mg计算出其重力，再利用公式W有用=Gh计算有用功，又知道拉力的大小，可利用公式W总=FS计算总功，最后再利用公式η=
计算机械效率．
（2）知道拉力由电动机提供和电动机效率，从而可以计算出消耗的电能，又知道电动机正常工作和工作时间，可利用公式P=
计算电动机的额定功率．
| W有用 |
| W总 |
（2）知道拉力由电动机提供和电动机效率，从而可以计算出消耗的电能，又知道电动机正常工作和工作时间，可利用公式P=
| W |
| t |
解答：解：
（1）从图可知，有三段绳子吊着建筑材料，
而h=5m，
则绳子末端移动的距离为：S=3h=3×5m=15m，
∵m=0.5t=500kg，g=10N/kg，
∴建筑材料的重力为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
有用功为：W有用=Gh=5000N×5m=25000J，
而F=2200N，
∴总功为：W总=FS=2200N×15m=33000J，
则机械效率为：η=
=
≈75.8%．
（2）而拉力由电动机提供，W总=33000J，η=55%，
∴消耗的电能为：W电=
=
=60000J，
又∵t=1min=60s，
∴电动机的额定功率为：P=
=
=1000W．
答：（1）滑轮组的机械效率为 75.8%．
（2）此电动机的额定功率为1000W．
（1）从图可知，有三段绳子吊着建筑材料，
而h=5m，
则绳子末端移动的距离为：S=3h=3×5m=15m，
∵m=0.5t=500kg，g=10N/kg，
∴建筑材料的重力为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
有用功为：W有用=Gh=5000N×5m=25000J，
而F=2200N，
∴总功为：W总=FS=2200N×15m=33000J，
则机械效率为：η=
| W有用 |
| W总 |
| 25000J |
| 33000J |
（2）而拉力由电动机提供，W总=33000J，η=55%，
∴消耗的电能为：W电=
| W总 |
| η |
| 33000J |
| 55% |
又∵t=1min=60s，
∴电动机的额定功率为：P=
| W电 |
| t |
| 60000J |
| 60s |
答：（1）滑轮组的机械效率为 75.8%．
（2）此电动机的额定功率为1000W．
点评：本题考查了有用功、总功、机械效率和电功率的计算，关键是公式和公式变形的理解和应用，以及吊着物体绳子段数的判断．在计算过程中注意单位的换算．
练习册系列答案
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（2005?陕西）在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械．示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上．钢丝绳拉力F由电动机提供，此滑轮组在1min内交质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为7.2×104J（钢丝绳重和摩擦不计，g取10N/kg）．
在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械，示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上，钢丝绳拉力F由电动机提供．此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为7.2×104J，取10N/kg．摩擦不计．
