Question

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

G動=2F﹣G=2×800N﹣1200N=400N

（3）解：繩子運動的距離：s=nh=2×10m=20m，

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

動滑輪勻速提升建筑材料A的機械效率：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，根據(jù)F= （G+G動）可求動滑輪重；（3）利用W=Fs計算卷揚機對繩子的拉力F做功的功，即總功，再利用效率公式求使用動滑輪的機械效率．
【考點精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識點，需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關于滑輪組機械效率的計算：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．