Question

【題目】如圖所示，利用滑輪組吊運建筑材料．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做功的功率為1250W．求在此過程中：

（1）拉力F做功多少？

（2）拉力F的大小為多少？

（3）滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

【答案】（1）拉力做的功為5×104J；

（2）拉力為2500N；

（3）滑輪組的機械效率為80%．

【解析】

（1）已知拉力的功率和做功時間，利用公式W=Pt得到拉力做的功；

（2）由圖知，作用在動滑輪上的繩子段數為2，已知物體上升的高度，可以得到繩子拉下的長度；已知拉力做的功和繩子拉下的長度，利用公式F=得到拉力的大小；

（3）已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知有用功和拉力做的功，利用公式η=×100%得到滑輪組的機械效率．

（1）拉力做的功為W總=Pt=1250W×40s=5×104J；

（2）繩子拉下的長度為s=2h=2×10m=20m，

∵W=Fs，

∴拉力為F===2500N；

（3）滑輪組做的有用功為W有用=Gh=4000N×10m=4×104J，

滑輪組的機械效率為η=×100%=×100%=80%