Question

【題目】在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如圖所示的滑輪組．某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機提供的拉力F為2500N．求在此過程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力F所做的有用功：

W有=Gh=4000N×10m=4×104J

（2）解：拉力F移動的距離：

s=2h=2×10m=20m．

拉力F所做的總功：

W總=Fs=2500N×20m=5×104J．

拉力F做功的功率：

P= = =1250W

（3）解：滑輪組的機械效率：

η= ×100%

= ×100%=80%

【解析】由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數n=2，則拉力F移動的距離s=2h，（1）克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh計算；（2）拉力F與拉力移動距離的乘積為總功，總功與時間的比值等于功率；（3）有用功與總功的比值是機械效率．