Question

【題目】如圖是一種塔式起重機(jī)上的滑輪組，利用它勻速吊起600kg的重物．在5s內(nèi)使重物升高了5m，機(jī)械效率為80%，g取10N/kg，求：

（1）有用功；
（2）所用的拉力；
（3）拉力做功的功率；
（4）說出一種提高該滑輪組機(jī)械效率的方法．

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功：

W有=Gh=mgh=600kg×10N/kg×5m=3×104J

（2）解：由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：

s=nh=3×5m=15m，

由η= ×100%可得，拉力做的總功：

W總= = =3.75×104J，

由W=Fs可得，所用的拉力：

F= = =2500N

（3）解：拉力做功的功率：

P= = =7500W

（4）解：提高滑輪組機(jī)械效率的方法有：增大物重，減小動(dòng)滑輪重，減小摩擦等
【解析】（1）知道重物的質(zhì)量和提升的高度，根據(jù)W=Gh=mgh求出有用功；（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)η= ×100%求出總功，利用W=Fs求出所用的拉力；（3）根據(jù)P= 求出拉力做功的功率；（4）提高滑輪組機(jī)械效率的方法有兩種情況：一是減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量、加潤滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機(jī)械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機(jī)械效率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了滑輪（組）的機(jī)械效率和功率的計(jì)算與測量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．