Question

【題目】如圖是用動(dòng)滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖，在卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力作用下，使重1200N的建筑材料A在50s的時(shí)間里，勻速豎直上升了10m．在這個(gè)過程中，動(dòng)滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有 ， 卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F為800牛．繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì)．求：
（1）有用功W有；
（2）動(dòng)滑輪的重；
（3）動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率η．

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功：W有用=Gh=1200N×10m=12000J
（2）解：由圖可知，n=2，

繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì)，由F= （G+G動(dòng)）可得動(dòng)滑輪的重：

G動(dòng)=2F﹣G=2×800N﹣1200N=400N

（3）解：繩子運(yùn)動(dòng)的距離：s=nh=2×10m=20m，

動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A做的總功：W總=Fs=800N×20m=16000J；

動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率：η= ×100%= ×100%=75%．

【解析】（1）知道物體A的重力和上升的高度，利用W=Gh求有用功；（2）繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì)，根據(jù)F= （G+G動(dòng)）可求動(dòng)滑輪重；（3）利用W=Fs計(jì)算卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F做功的功，即總功，再利用效率公式求使用動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計(jì)算和滑輪（組）的機(jī)械效率的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動(dòng)距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動(dòng)距離就是：nh；3、看是否計(jì)動(dòng)滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計(jì)）當(dāng)不計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正確解答此題．