Question

4．如圖所示是蘇州工業(yè)園區(qū)某建筑工地上一臺起重機吊臂上的滑輪組，它在50s內(nèi)將重為2.4×10⁴N的鋼材勻速提高10m．已知拉力F為1×10⁴N．則這個過程中：
（1）拉力F做功為3×10⁵J；
（2）滑輪組的機械效率為80%；
（3）題中如果少了時間和高度這兩個物理量仍能求出滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）本題由滑輪組的特點可求得拉力的距離，由功的公式可求得功；
（2）由已知求得有用功和總功即可由功率公式求得機械效率；
（3）由機械效率的公式可知不需要的量．

解答 解：
（1）由滑輪組的特點知：拉力的距離s=3h=3×10m=30m；
則拉力的功W_總=Fs=1×10⁴N×30m=3×10⁵J；
（2）滑輪做的有用功W_有=Gh=2.4×10⁴N×10m=2.4×10⁵J，
則機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=80%；
（3）機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，
機械效率只和物體的重力與拉力有關，與上升的高度和時間等是無關的．
故答案為：（1）3×10⁵；（2）80%；（3）時間；高度．

點評 機械效率與重物的重力及動滑輪的重力有關與上升的高度及時間是無關的．