Question

【题目】在小型建筑工地，常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料，其工作原理相当于如图所示的滑轮组．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F为2500N．求在此过程中：
（1）有用功；
（2）拉力F的功和功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力F所做的有用功：

W有=Gh=4000N×10m=4×104J

（2）解：拉力F移动的距离：

s=2h=2×10m=20m．

拉力F所做的总功：

W总=Fs=2500N×20m=5×104J．

拉力F做功的功率：

P= = =1250W

（3）解：滑轮组的机械效率：

η= ×100%

= ×100%=80%

【解析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h，（1）克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算；（2）拉力F与拉力移动距离的乘积为总功，总功与时间的比值等于功率；（3）有用功与总功的比值是机械效率．