Question

如圖，搬運工人用滑輪組往4m高的平臺上運砂石．已知每袋砂石的質(zhì)量是63kg，動滑輪重70N．當工人勻速拉動繩索時，所用的拉力為多大？該滑輪組的機械效率為多少？（不計袋重、繩重和摩擦，g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：從結(jié)構(gòu)圖上看出，滑輪為動滑輪，直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)n=2，
（1）不計袋重、繩重和摩擦，利用F=（G_輪+G_物）求拉力大��；
（2）設(shè)沙石被提升的高度為h，則拉力移動的距離s=2h，
知道每袋沙石的質(zhì)量，利用重力公式求沙石的重力，再利用W_有=Gh求提升沙石做的有用功；
求出了拉力大小，利用W_總=Fs求提升沙石做的總功；
利用η=×100%求滑輪組的機械效率．
解答：解：如圖，沙石由2股繩子承擔(dān)，n=2，
（1）G_石=m_石g=63kg×10N/kg=630N，
由題知，不計袋重、繩重和摩擦，拉力大小：
F=（G_輪+G_石）=（70N+630N）=350N；
（2）拉力做功：
W_總=Fs=350N×s，
提升沙石做的有用功：
W_有=Gh=630N×h，
s=2h
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=90%．
答：所用的拉力為350N，該滑輪組的機械效率為90%．
點評：本題考查了學(xué)生對有用功、總功、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，利用好“不計袋重、繩重和摩擦，利用F=（G_輪+G_物）”是本題的關(guān)鍵．