Question

建筑工地上，工人用如图所示的装置（由滑轮组和吊篮组成）将600N的砖在6s内匀速提升2m，动滑轮重50N，吊篮重70N（不计绳重及摩擦），求：
（1）工人对绳的拉力；
（2）工人提升砖做的有用功；
（3）此装置对砖块做功的机械效率？

Answer 1

已知：物重G=600N，动滑轮重G_动=50N，吊篮重G_篮=70N，高度h=2m，n=3
求：（1）拉力F=？；（2）有用功W_有用=？；（3）机械效率η=？
解：（1）工人对绳的拉力：
F=（G+G_篮+G_动）=×（600N+50N+70N）=240N；
（2）有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（3）拉力移动距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功：W_总=Fs=240N×6m=1440J，
机械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）工人的拉力为240N；
（2）有用功为1200J；
（3）机械效率为83.3%．
分析：（1）不计绳重及摩擦，根据F=（G+G_篮+G_动）求出拉力大小；
（2）根据W=Gh求出有用功；
（3）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出总功，根据η=求出机械效率．
点评：此题主要考查的是学生对滑轮组省力情况的计算、有用功、总功、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．