Question

在新農村建設中，為將—批建材運到10 m高的施工處，工人利用如圖17所示的滑輪組提升建材。裝置中動滑輪重100N，工人每次勻速提升一箱重400N的建材，不計繩重和摩擦。

試問：

(1)每次提升建材時的有用功、額外功各是多少，

(2)該滑輪組的機械效率是多少?

（3）為加快施工進度，張師傅建議用電動機做動力替代人提升建材。為了安全，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時的速度為0.4m/s。倉庫中現有兩臺電動機，型號分別為“220V  0.8kW”、“220V  3kW”，請你通過計算說明應選哪臺電動機才能使配置更為合理。

Answer 1

(1)    有用功W_有=Gh=400N×10 m=4000J

額外功W_額=G_動h=100N×10 m=1000J

(2)    由于總功W_總= W_有+W_額=4000J+=1000J==5000J

     故機械效率η= =

(3)提升四箱建材時的總功W’_總= W’_有+W’_額=4×4000J+100J=17000J

    將重物勻速提升至10 m高處所需時間t===25s

    則提升四箱建材的總功率P= ==680W=0.68kW

    故應選擇型號為“220V  0.8kW”的電動機才能使配置更為合理。

    評分標準：本題共9分。(1)問2分，有用功和額外功計算正確給給1分；(2)問3

分，總功計算正確給1分，效率計算正確再給2分；(3)問4分，總功、時間、功率及選擇型號正確的各給1分。

    參考以上評分標準給分，計算公式與過程正確，計算結果錯誤，扣1分，其他解法只要合理，同樣給分。