Question

如图所示，是某建筑工地所用的起重机的吊臂上的滑轮组，由电动机向滑轮组提供动力．若用该滑轮组匀速提升质量为500kg的物体，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的2000N，
求：（1）滑轮组做的有用功为多少？（g=10N/kg）
（2）提升的重物所做总功是多少？
（3）不计滑轮轴承间的摩擦，则动滑轮重多少？
（4）吊车滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）先求出物体的重力，再由有用功的公式W_有=Gh求得有用功；
（2）总功等于拉力的功，只要求出拉力移动的距离，W_总=FL即可求得总功．
（3）由总功减去有用功即为额外功，额外功即为对动滑轮所做的功，由功的公式可求得动滑轮的重量；
（4）由效率公式即可求得机械效率．
解答：解：（1）物体重量为：G=mg=500kg×10N/kg=5000N；
则有用功为W_有=Gh=5000N×0.8m=4000J；
（2）由滑轮组的特点知，拉力作用的距离L=3h=3×0.8m=2.4m；
则总功为W_总=FL=2000N×2.4m=4800J；
（3）额外功W_额=W_总-W_有=4800J-4000J=800J
则动滑轮重G_动===1000N；
（4）滑轮组的机械效率η==≈83.3%
答：（1）有用功为4000J；（2）总功为4800J；（3）动滑轮重1000N；（4）滑轮组的机械效率为83.3%．
点评：本题中重点在于明确有用功和总功，需记清：有用功为重力与提升高度的乘积，总功为拉力的功．