Question

【題目】建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s．不計摩擦和繩重，求：

（1）工人做的有用功；

（2）工人做功的功率；

（3）此過程中該裝置的機械效率；

（4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用多大的拉力？

Answer 1

【答案】（1）工人做的有用功是3000J；

（2）工人做功的功率180W；

（3）此過程中該裝置的機械效率83.33%；

（4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用250N的拉力

【解析】

試題分析：G=500N，F=300N，h=6m，t=20s．

求：（1）工人做的有用功；

（2）工人做功的功率；

（3）此過程中該裝置的機械效率；

（4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用多大的拉力

解：由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數n=2；

（1）工人做的有用功：

W有=Gh=500N×6m=3000J；

（2）工人做的總功：

W總=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J；

工人做功的功率：

P===180W；

（3）此過程中，該裝置的機械效率：

η=×100%=×100%≈83.33%；

（4）∵繩子的拉力F=，

∴G動滑輪=nF﹣G物體=2×300N﹣500N=100N，

繩子拉力：

F′===250N；

答：（1）工人做的有用功是3000J；

（2）工人做功的功率180W；

（3）此過程中該裝置的機械效率83.33%；

（4）如果用這個滑輪組勻速提起400N的重物，需要用250N的拉力．