Question

（6分）在新農村建設中，小張要將沙子運到6m，高三樓施工處，用如圖所示的滑輪組．已知：沙子重為500N，裝沙的桶重80N，動滑輪重為20N，（g取10N/kg）求：

（1）小張做的有用功多大？
（2）不考慮繩重和摩擦，該滑輪組的機械效率多大？
（3）實際工作中，繩重和摩擦不能忽略，現知道將500N的沙子運上三樓克服繩重和摩擦做的額外功為120J，則實際工作中的拉力多大？

Answer 1

（1）小張做的有用功W_有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）W_額外=（G_桶+G_動）h=（80N+20N）×6m=600J，滑輪組的機械效率；（3）拉力做的總功W_總=W_有用+ W_額外+W_額=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W_總/s=3720J/12m=310N。

試題分析：由題意知：沙子重為G=500N，裝沙的桶重G_桶=80N，動滑輪重為G_動=20N，高度h=6m，則：（1）小張做的有用功W_有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）不考慮繩重和摩擦時，W_額外=（G_桶+G_動）h=（80N+20N）×6m=600J，滑輪組的機械效率；（3）實際工作中，克服繩重和摩擦做的額外功為W_額=120J，拉力通過的距離s=2×6m=12m，拉力做的總功W_總=W_有用+ W_額外+W_額=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W_總/s=3720J/12m=310N。