Question

如图，小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上6m高的楼顶，他在楼上安装了一个滑轮组，所用的滑轮每只2kg，每次只提升一袋水泥，每袋水泥的质量为50kg．（不计绳重和摩擦．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）滑轮组的机械效率．

Answer

（1）知道每袋水泥的质量，可利用公式G=mg计算出其重力的大小．
（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计算出做的有用功．
（3）在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功，知道动滑轮的质量，可利用公式W额外=Gh=mgh计算出滑轮组所做的额外功，再利用公式W总=W有用+W额外计算出总功，最后再利用公式η=计算出滑轮组的机械效率．
已知：m=50kg  g=10N/kg  h=6m   m动=2kg
求：（1）G=？（2）W有用=？（3）η=？
【解析】

（1）每袋水泥受到的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N．
（2）每次做的有用功为：W有用=Gh=500N×6m=3000J．
（3）在不计绳重和摩擦的情况下，对动滑轮做的功为额外功，对动滑轮做的功为额外功：W额外=G动′h=m动gh=2kg×10N/kg×6m=120J，
则总功为：W总=W有用+W额外=3000J+120J=3120J，
滑轮组的机械效率为：η=×100%=×100%≈96.2%．
答：（1）每袋水泥受到的重力大小为500N．
（2）每次做的有用功为2500J．
（3）滑轮组的机械效率为96.2%．