Question

在太湖濱江新城的建筑工地上，工人用如圖所示（示意圖）的滑輪組將重為1200N的建筑材料從地面運到高20m的樓上，手豎直向上的拉力是500N．在這個過程中：
 （1）工人做了多少有用功？
（2）工人做了多少總功？
（3）滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知建筑材料的重力和升高的高度，可利用公式W=Gh計算出有用功．
（2）由繩子的股數可以計算拉力移動的距離，已知拉力的大小，可利用公式W=FS計算出總功．
（3）知道有用功和總功，可利用公式η=

W有用

W總

計算出機械效率．

解答：解：（1）∵G=1200N，h=20m，
∴工人做的有用功為：W_有=Gh=1200N×20m=24000J．
（2）從圖可知，物體由三根繩子承擔，故繩子自由端移動的距離為S=3h=3×20m=60m，
而F=500N，
∴工人做的總功為：W_總=FS=500N×60m=30000J．
（3）機械效率為：η=

W有用

W總

=

24000J

30000J

=80%．
答：（1）工人做的有用功為24000J．
（2）工人做的總功為30000J．
（3）滑輪組的機械效率為80%．

點評：本題考查有用功、總功及機械效率的計算，應清楚各功的計算．求出n的大小（直接從動滑輪上引出的繩子股數）是本題的關鍵．