试题

（2010·溧水县一模）南京市政府投巨资于民生工程，对背街小巷实施景观改造．施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为210N的盛有泥沙的泥桶（其中桶重10N）；动滑轮重为30N，不计摩擦及绳重（如图所示）．若工人在5s内将泥桶匀速提高2m．求：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功；
（2）拉力的大小；
（3）拉力的功率；
（4）该滑轮组的机械效率．

解：（1）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=200N×2m=400J；
（2）∵不计绳重和摩擦，
∴拉力F=

1

3

（G_物+G_轮+G_桶）=

1

3

（200N+30N+10N）=80N，
（3）s=3h=3×2m=6m，
使用滑轮组做的总功：
W_总=Fs=80N×6m=480J，
P=

W总

t

=

480J

5s

=96W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

400J

480J

×100%≈83.3%．
答：（1）工人使用滑轮组时做的有用功为400J．
（2）拉力为80N；
（3）拉力的功率为96W；
（4）滑轮组的机械效率为83.3%．
解：（1）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=200N×2m=400J；
（2）∵不计绳重和摩擦，
∴拉力F=

1

3

（G_物+G_轮+G_桶）=

1

3

（200N+30N+10N）=80N，
（3）s=3h=3×2m=6m，
使用滑轮组做的总功：
W_总=Fs=80N×6m=480J，
P=

W总

t

=

480J

5s

=96W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

400J

480J

×100%≈83.3%．
答：（1）工人使用滑轮组时做的有用功为400J．
（2）拉力为80N；
（3）拉力的功率为96W；
（4）滑轮组的机械效率为83.3%．