圖甲所示為一種搬運建築材料的機械裝置

『壹』 （2014陝西）圖甲所示為一種搬運建築材料的機械裝置，AB是個杠桿，O為支點，杠桿平衡時，B端受到的向下

（抄1）因為OA＜OB，由F_A×OA=F_B×OB可知，F_A＞F_B；
（2）滑輪組的效率：η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

2F

×100%=

2000N

2×1600N

×100%=62.5%；
（3）由圖示可知，甲圖中n=2，乙圖中n=3，由F=

1

n

（G+G_動）可知，F_甲＞F_乙；
根據題意可知，兩種方法提升貨物，並且勻速提升高度相同，則有用功相同，而圖乙中繩子的長度將增加，因此乙中的額外功會大於甲中的額外功，由η=

W有

W總

=

W有

W有+W額

可知，η_甲＞η_乙．
故答案為：小於；62.5%；＞；＞．

『貳』 在某建築工地上，為了搬運建築材料，常常採用如圖所示的簡單機械。示意圖中滑輪A與滑車連接，滑輪D固定在

1.重力勢能增加=Mgh=0.45t*1000*10(g)*12m=54000J
拉力做功=72000J
效率=W/M=54000j /72000j =0.75
2.滑輪A和滑輪的總重回量 =0.45t/0.75t-0.45t=0.15t
3.滑輪組的機答械效率=0.8t/(0.8t+0.15t)=0.8421

『叄』 在某建築工地上，為了搬運建築材料，常常採用如圖所示的簡單機械，示意圖中滑輪A與滑車連接，滑輪D固定在

（1）由圖可知，n=3，
繩子末端移動的距離：
s=3h=3×12m=36m，
有用功：
W_有=Gh=mgh=0.45×10³kg×10N/kg×12m=5.4×10⁴J，
總功回：
W_總=7.2×10⁴J；
滑輪組的機答械效率：
η=

W有

W總

=

5.4×104J

7.2×104J

=75%．
（2）物體上升的速度：
v_物=

h

t

=

12m

60s

=0.2m/s，
鋼絲繩拉動的速度：
v_繩=nv_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
（3）因不考慮鋼絲繩重和摩擦，故動滑輪與滑車自重為
G_動=

W總?W有

h

=

7.2×104J?5.4×104J

12m

=1.5×10³N，
鋼絲繩拉力：
F=

1

n

（G_物′+G_動）=

1

n

（m_物′g+G_動）=

1

3

×（1×10³kg×10N/kg+1.5×10³N）≈3833.3N．
答：（1）滑輪組的機械效率為75%；
（2）鋼絲繩拉動的速度為0.6m/s；
（3）如果用此裝置勻速提升質量為1t的建築材料，鋼絲繩拉力F應為3833.3N．

『肆』 （2005陝西）在某建築工地上，為了搬運建築材料，常常採用如圖所示的簡單機械．示意圖中滑輪A與滑車連接

（1）由圖可知，n=3，
繩子末端移動的距離：
s=3h=3×12m=36m，
有用功：W_有=Gh=mgh=0.45×10³kg×10N/kg×12m=5.4×10⁴J，
總功：W_總=7.2×10⁴J；
滑輪組的機械效率：η=

W有

W總

=

5.4×104J

7.2×104J

=75%．
（2）物體上升的速度：
v_物=

h

t

=

12m

60s

=0.2m/s，
鋼絲繩拉動的速度：
v_繩=nv_物=3×0.2m/s=0.6m/s；
（3）①物體上升的速度多大？
v_物=

h

t

=

12m

60s

=0.2m/s，
②鋼絲繩的拉力是多大？
∵W=Fs，
∴拉力大小F=

W總

s

=

7.2×104J

36m

=2×10³N；
③額外功是多大？
W_額=W_總-W_有=7.2×10⁴J-5.4×10⁴J=1.8×10⁴J；
答：（1）滑輪組的機械效率為75%；
（2）鋼絲繩拉動的速度為0.6m/s；
（3）如上所述．

『伍』 某建築工地上，為了搬運建築材料，常常採用如下圖所示的簡單機械，示意圖中滑輪A與滑車連接，滑輪D固定在

拉力F所做的功：mgh=450*10*12=54000J
機械效率：P=W/t=900w
拉力F：F=mg=4500N
加油哦，其實不難的。

『陸』 某建築工地使用如圖所示裝置搬運建築材料．已知柴油機效率是40%，柴油熱值是4.0×107J/kg，用此裝置將重3

（1）柴油燃燒放出的熱量：Q_放=mq=4×10^-3kg×4×10⁷J/kg=1.6×10⁵J
柴油機的輸出功率：P=

W

t

=

40%Q放

t

=

0.4×1.6×105J

4s

=1.6×10⁴W
（2）滑輪組所做總功內：W滑=Pt=1.6×10⁴W×4s=6.4×10⁴J；有用容功：W有用=Gh=3200N×5m=1.6×10⁴J；
滑輪組的機械效率：η=

W有用

W滑

×100%=

1.6×104J

4×104J

×100%=0.4×100%=40%．
（3）由η=

W有用

W總

得，提升建築材料做的總功：W_總=

W有用

η

=

1.6×104J

0.4

=4×10⁴J；
由W_總=Fs得，繩子的拉力：F=

W總

s

=

4×104J

5m

=0.8×10⁴N；
答：（1）4g柴油完全燃燒放出1.6×10⁵J的熱量，柴油機的輸出功率是1.6×10⁴W．
（2）滑輪組的機械效率為40%．
（3）繩子的拉力是0.8×10⁴N．

『柒』 在某建築工地上，為了搬運建築材料，常常採用如下圖所示的簡單機械，示意圖中滑輪A與滑車連接，滑輪D固定

（1）從圖可知，有三段繩子吊著建築材料，
而h=5m，
則繩子末端移動的距離為：內S=3h=3×5m=15m，
∵m=0.5t=500kg，g=10N/kg，
∴建築容材料的重力為：G=mg=500kg×10N/kg=5000N，
有用功為：W有用=Gh=5000N×5m=25000J，
而F=2200N，
∴總功為：W總=FS=2200N×15m=33000J，
則機械效率為：η=W有用 W總 =25000J 33000J ≈75.8%．
（2）而拉力由電動機提供，W總=33000J，η=55%，
∴消耗的電能為：W電=W總 η =33000J 55% =60000J，
又∵t=1min=60s，
∴電動機的額定功率為：P=W電 t =60000J 60s =1000W．
答：（1）滑輪組的機械效率為 75.8%．
（2）此電動機的額定功率為1000W．

『捌』 某建築工地使用如圖所示裝置搬運建築材料。用此裝置將一個建築材料勻速提升8m，拖拉機消耗了 4g柴油（g取10

解：
（1）4g柴油燃燒放出的熱量：
Q放=mq=4×10-3×4×107J/kg =1.6×105J
柴油機的輸出功率：P==1.6×104W
（2）提升專建築材料做屬有用功：
W有用=Gh =3200N×5m=1.6 ×104J
整個裝置的效率：
η===10%

（3）從使用方面評價：整個裝置效率過低，能源利用率較低；
從配置方面評價：功率不匹配，大馬拉小車。

『玖』 （2013佛山一模）如圖為某建築工地搬運建築材料的裝置．圖中滑輪D與滑廂相連，滑輪A固定在地面上，鋼絲

（1）由圖知，A是定滑輪，可以改變用力的方向；
電動機的工作原理是通電線圈在磁場中版受力轉動；權電動機工作時把電能轉化為機械能；
（2）由圖知，此滑輪組由三段繩子承擔物重，所以s=3h，s=L，則h=

L

3

．
被提升物體的總重力為：G_物=m₂g
則W_有用=G_物h=m₂g?

L

3

=

1

3

m₂gL
W_總=Pt，
由題意知：
Ptη₁η₂=

1

3

m₂gL
解得P=

m2gL

3η1η2t

．
故答案為：（1）改變用力的方向；通電線圈在磁場中受力轉動；機械；（2）電動機的最小功率為

m2gL

3η1η2t

．

『拾』 如圖為某建築工地搬運建築材料的裝置．圖中滑輪D與滑廂相連，滑輪A固定在地面上，鋼絲繩的拉力由電動機提

①由於滑輪A固定在地面上，故滑輪A是動滑輪，只起改變力的方向的作用；
②根據滑輪組特點可回知答：該滑輪組有3段繩子承擔著物重，故拉力F的大小為：F=

1

3

（m₁+m₂）g；
③當拉力大小為F₁時，滑廂仍靜止在地面上，此時滑廂對地面的壓力為：m₁g+m₂g-3F₁，故滑廂對地面的壓強為：P=

F

S

=

1

S

（m₁g+m₂g-3F₁）；
④當拉力增大為F′時，有用功沒變，額外功也不變，所以總功不變，根據機械效率的計算公式：η=

W有

W總

×100%，故機械效率不變．
故答案為：改變力的方向；

1

3

（m₁+m₂）g；

F

S

=

1

S

（m₁g+m₂g-3F₁）；不變．