Question

建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處，姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如圖所示的裝置，裝置中每個(gè)滑輪重100N，工人利用該裝置每次提升一件重900N的建材，該工人拉繩子的速度是0.8m/s，在施工過(guò)程：
（1）該裝置的機(jī)械效率是多少？（不計(jì)繩重和摩擦）
（2）該工人提升建材時(shí)，拉力做功的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)F=

1

2

（G+G_動(dòng)）求出拉力的大小，根據(jù)W=Gh求出有用功，由圖可知繩子的有效股數(shù)為2，根據(jù)W=Fs=Fnh求出有用功，利用η=

W有

W總

×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）由v=

s

t

和s=nh求出工人一次提升所用時(shí)間，根據(jù)P=

W

t

求出拉力做功的功率．

解答：解：
（1）工人一次提升時(shí)的拉力為：
F=

1

2

（G+G_動(dòng)）=

1

2

（900N+100N）=500N，
有用功：
W_有=Gh=900N×10m=9000N，
總功：
W_總=Fs=Fnh=500N×2×10m=10000J，
機(jī)械效率為：
η=

W有

W總

×100%=

9000J

10000J

×100%=90%；
（2）由v=

s

t

可得，工人一次提升所用時(shí)間為：
t=

s

v

=

2h

v

=

2×10m

0.8m/s

=25s，
工人提升建材時(shí)拉力做功的功率為：
P=

W總

t

=

10000J

25s

=400W．
答：（1）該裝置的機(jī)械效率是90%；
（2）該工人提升建材時(shí)，拉力做功的功率是400W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算和拉力功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和有用功、總功、機(jī)械效率的理解與掌握．