试题

建筑工地用如图所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处，所用拉力为200N，时间为20s，这次提升砖块过程中：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力．

解：（1）W_有用=Gh=500N×4m=2000J．
（2）s=3×4m=12m，t=20s，
W_总=Fs=200N×12m=2400J，P=

W

t

=

2400J

20s

=120W．
（3）W_有用=2000J，W_总=2400J，
η=

W有用

W总

×100%=

2000J

2400J

×100%=83.3%，
（4）由（3）知：W_额外=W_总-W_有用=2400J-2000J=400J，
由W_额外=G_动滑轮h得G_动滑轮=

W额外

h

=

400J

4m

=100N．
所以提升800N的重物时，G_总=G_动滑轮+800N=100N+800N=900N，
因动滑轮上有3根绳子，所以F=

1

3

G_总=

1

3

×900N=300N．
答：（1）工人做的有用功为2000J．
（2）工人做功的功率为120W；
（3）滑轮组的机械效率83.3%；
（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力为300N．
解：（1）W_有用=Gh=500N×4m=2000J．
（2）s=3×4m=12m，t=20s，
W_总=Fs=200N×12m=2400J，P=

W

t

=

2400J

20s

=120W．
（3）W_有用=2000J，W_总=2400J，
η=

W有用

W总

×100%=

2000J

2400J

×100%=83.3%，
（4）由（3）知：W_额外=W_总-W_有用=2400J-2000J=400J，
由W_额外=G_动滑轮h得G_动滑轮=

W额外

h

=

400J

4m

=100N．
所以提升800N的重物时，G_总=G_动滑轮+800N=100N+800N=900N，
因动滑轮上有3根绳子，所以F=

1

3

G_总=

1

3

×900N=300N．
答：（1）工人做的有用功为2000J．
（2）工人做功的功率为120W；
（3）滑轮组的机械效率83.3%；
（4）不计绳重及摩擦，使用该滑轮组匀速提升重800N的砖块时所用的拉力为300N．