Question

20．建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將質(zhì)量為20kg的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為125N，時間為20s．求：
（1）建材的物重和工人做的有用功；
（2）工人做的總功；
（3）此過程中該裝置的機械效率．（取g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道建材的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出物重，根據(jù)W=Gh求出工人做的有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出工人做的總功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出該裝置的機械效率．

解答 解：（1）建材的物重：
G=mg=20kg×10N/kg=200N，
工人做的有用功：
W_有用=Gh=200N×6m=1200J；
（2）由圖可知，n=2，則繩子自由端通過的距離：
s=2h=2×6m=12m，
工人做的總功：
W_總=Fs=125N×12m=1500J；
（3）該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
答：（1）建材的物重和工人做的有用功為1200J；
（2）工人做的總功為1500J；
（3）此過程中該裝置的機械效率為80%．

點評 本題考查了有用功和總功、機械效率的計算，明確繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．