Question

3．如圖甲所示是工地上的一種塔式起重機，乙圖是起重機吊臂上的滑輪組，它將重力為4.2×10⁴N的鋼材勻速提高10m．已知拉力F為1.75×10⁴N，則這個過程中：
（1）所做的有用功是多少？
（2）滑輪組的機械效率多大？

Answer 1

分析 （1）知道鋼材的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出所做的有用功；
（2）由圖乙可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）所做的有用功：
W_有=Gh=4.2×10⁴N×10m=4.2×10⁵J；
（2）由圖乙可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×10m=30m，
拉力所做的有用功：
W_總=Fs=1.75×10⁴N×3m=5.25×10⁴N，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5.25×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）所做的有用功是4.2×10⁵J；
（2）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了有用功和總功、機械效率的計算，確定滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．