Question

（2002?吉林）如图所示，某工人用滑轮组往3m高的平台上运沙土，已知沙土的质量是40kg，袋子和动滑轮共重100N，不计绳重和摩擦．求：工人匀速拉动绳索时，所用的拉力是多大？此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮组的机械效率有多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是它们总重的几分之一；找准物体上升的高度即可算出有用功；根据功率的计算公式η=

W有

W总

*100%可计算出机械效率．

解答：解：沙土的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
动滑轮有2段绳子承担重力，2F=G_物+G_额=400N+100N=500N，拉力F=250N
有用功：W_有用=Gh=400N×3m=1200J
拉力做的功：W总=Fs=250N×2×3m=1500J
机械效率：η=

W有

W总

*100%=

1200J

1500J

*100%=80%
答：工人匀速拉动绳索时，所用的拉力是250N；此过程中工人做的有用功是1200J；此滑轮组的机械效率是80%．

点评：滑轮组的绕线决定滑轮组的使用效果，承担动滑轮的重的绳子的段数越多越省力，但拉力移动的距离也越大．计算机械效率时要找准有用功以及总功．