Question

長樂市政府投入巨資，對學校的校舍進行安全改造．在施工中，一工人利用如圖所示的定滑輪將一桶沙勻速拉到10m高處，沙重90N，所用的拉力是100N．求：
（1）對沙所做的有用功是多少？
（2）拉力移動的距離s是多少？
（3）拉力所做的總功是多少？
（4）定滑輪的機械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）已知物重和物體上升的高度，直接根據W=Gh即可求出有用功；
（2）定滑輪既不省力，也不費距離，故s=h；
（3）根據W=Fs即可求出總功；
（4）根據η=

W有

W總

即可求出定滑輪的機械效率．

解答：解：（1）對沙所做的有用功：W_有=Gh=90N×10m=900J；
（2）因為是定滑輪，所以s=h=10m；
（3）拉力所做的總功：W_總=FS=100N×10m=1000J；
（4）η=

W有

W總

×100%=

900J

1000J

×100%=90%．
答：（1）對沙所做的有用功是900J；
（2）拉力移動的距離s是10m；
（3）拉力所做的總功是1000J；
（4）定滑輪的機械效率是90%．

點評：由定滑輪的特點知道：繩子自由端移動的距離與物體上升高度之間的關系是s=h，據此求出拉力移動的距離，這是本題的突破口．