Question

（2002?吉林）如圖所示，某工人用滑輪組往3m高的平臺(tái)上運(yùn)沙土，已知沙土的質(zhì)量是40kg，袋子和動(dòng)滑輪共重100N，不計(jì)繩重和摩擦．求：工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí)，所用的拉力是多大？此過(guò)程中工人做的有用功是多少？此滑輪組的機(jī)械效率有多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：動(dòng)滑輪和重物的總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是它們總重的幾分之一；找準(zhǔn)物體上升的高度即可算出有用功；根據(jù)功率的計(jì)算公式η=

W有

W總

*100%可計(jì)算出機(jī)械效率．

解答：解：沙土的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
動(dòng)滑輪有2段繩子承擔(dān)重力，2F=G_物+G_額=400N+100N=500N，拉力F=250N
有用功：W_有用=Gh=400N×3m=1200J
拉力做的功：W總=Fs=250N×2×3m=1500J
機(jī)械效率：η=

W有

W總

*100%=

1200J

1500J

*100%=80%
答：工人勻速拉動(dòng)繩索時(shí)，所用的拉力是250N；此過(guò)程中工人做的有用功是1200J；此滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng)：滑輪組的繞線決定滑輪組的使用效果，承擔(dān)動(dòng)滑輪的重的繩子的段數(shù)越多越省力，但拉力移動(dòng)的距離也越大．計(jì)算機(jī)械效率時(shí)要找準(zhǔn)有用功以及總功．