Question

1．建筑工地上，施工人員用起重機(jī)吊起建筑材料，如圖所示，每件材料重均為3000N，施工臺(tái)距離地面的高度h為3m．起重機(jī)沿豎直方向勻速提升一件材料時(shí)，鋼繩的拉力F為2000N，不計(jì)鋼繩重和摩擦．求：
（1）起重機(jī)提升一件材料時(shí)，對材料做的有用功是多少？
（2）滑輪組在提升這件材料時(shí)的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W_有=Gh求出起重機(jī)對材料做的有用功；
（2）圖中使用的是動(dòng)滑輪，拉力通過的距離s=2h，已知拉力，根據(jù)公式W_總=Fs求出起重機(jī)所做的總功，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出滑輪組在提升這件材料時(shí)的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）已知G=3000N，h=3m，
起重機(jī)做的有用功：W_有=Gh=3000N×3m=9000J；
（2）由圖是一個(gè)動(dòng)滑輪，所以s=2h=2×3m=6m，
滑輪組提升一件材料所做的總功：W_總=Fs=2000N×6m=12000J；
滑輪組在提升這件材料時(shí)的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{9000J}{12000J}$×100%=75%．                      
答：（1）起重機(jī)提升一件材料時(shí)，對材料做的有用功是9000J；
（2）滑輪組在提升這件材料時(shí)的機(jī)械效率是75%．

點(diǎn)評 本題考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)題．關(guān)鍵是正確判斷承擔(dān)物體重的繩子的段數(shù)．