Question

【題目】如圖所示，是建筑工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1分鐘內將總重為900N的泥土勻速提升5m．在這段時間內：

（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力F所做的有用功為：

W有用=Gh=900N×5m=4500J；

（2）解：由圖知n=3，拉力F移動的距離s為：s=3h=3×5m=15m；

拉力F所做的總功為：W總=Fs=400N×15m=6000J；

拉力F做功的功率P為：

用P= = =100W；

（3）解：滑輪組的機械效率為：

η= = ×100%=75%．

【解析】（1）知道克服泥土的重力所做的功是有用功，利用W有用=Gh計算；（2）由圖知n=3，拉力F移動的距離s=3h，利用W總=Fs計算拉力F所做的總功；利用P= 求拉力F做功的功率；（3）有用功與總功的比值是機械效率，利用η= 求出該裝置的機械效率．