Question

如圖，小明家新買的房子準備裝修，為了將水泥從地面送上6m高的樓頂，他在樓上安裝了一個滑輪組，所用的滑輪每只2kg，每次只提升一袋水泥，每袋水泥的質(zhì)量為50kg．（不計繩重和摩擦．g取10N/kg）．求：

（1）每袋水泥受到的重力大小；

（2）每次做的有用功；

（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

考點：

重力的計算；有用功和額外功；滑輪（組）的機械效率．

專題：

計算題；重力、彈力、摩擦力；功、功率、機械效率．

分析：

（1）知道每袋水泥的質(zhì)量，可利用公式G=mg計算出其重力的大�。�

（2）知道每袋水泥的重力和上升的高度，可利用公式W_有用=Gh計算出做的有用功．

（3）在不計繩重和摩擦的情況下，對動滑輪做的功為額外功，知道動滑輪的質(zhì)量，可利用公式W_額外=Gh=mgh計算出滑輪組所做的額外功，再利用公式W_總=W_有用+W_額外計算出總功，最后再利用公式η=計算出滑輪組的機械效率．

解答：

已知：m=50kg  g=10N/kg  h=6m   m_動=2kg

求：（1）G=？（2）W_有用=？（3）η=？

解：

（1）每袋水泥受到的重力為：G=mg=50kg×10N/kg=500N．

（2）每次做的有用功為：W_有用=Gh=500N×6m=3000J．

（3）在不計繩重和摩擦的情況下，對動滑輪做的功為額外功，對動滑輪做的功為額外功：W_額外=G_動^′h=m_動gh=2kg×10N/kg×6m=120J，

則總功為：W_總=W_有用+W_額外=3000J+120J=3120J，

滑輪組的機械效率為：η=×100%=×100%≈96.2%．

答：（1）每袋水泥受到的重力大小為500N．

（2）每次做的有用功為2500J．

（3）滑輪組的機械效率為96.2%．

點評：

本題考查了有用功、額外功、總功和機械效率的計算，關(guān)鍵是公式和公式變形的理解和應用，特別需要注意的是在不計繩重和摩擦的情況下，對動滑輪做的功為額外功．