Question

15．如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，其中桶重20N．動滑輪重為20N，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重；若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升2m，手拉繩子的力為80N，工人對桶做的功為40 J，滑輪組的機械效率為83.3%．

Answer 1

分析 （1）首先判斷出承擔(dān)總重繩子的段數(shù)n，根據(jù)s=nh求出泥桶上升高度；
（2）根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出拉力大小；
（3）根據(jù)W=G_桶h計算工人對桶做的功；
（4）根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功；根據(jù)W_有=G_泥h求出有用功；最后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機械效率．

解答 解：（1）觀察圖可知，有三段繩子承擔(dān)總重，所以s=3h，
泥桶上升高度：h=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×6m=2m；
（2）手拉繩子的力：F=$\frac{1}{3}$（G+G_動）=$\frac{1}{3}$×（220N+20N）=80N；
（3）工人對桶做的功：W=G_桶h=20N×2m=40J；
（4）拉力做的總功：W_總=Fs=80N×6m=480J；
有用功：W_有=G_泥h=（220N-20N）×2m=400J；
機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{400J}{480J}$×100%≈83.3%．
故答案為：2；80；40；83.3%．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對滑輪組省力特點、功、功率、機械效率計算公式的理解和掌握，涉及知識點較多，難度不大．