题文

（6分）在新农村建设中，小张要将沙子运到6m，高三楼施工处，用如图所示的滑轮组．已知：沙子重为500N，装沙的桶重80N，动滑轮重为20N，（g取10N/kg）求： （1）小张做的有用功多大？ （2）不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的机械效率多大？ （3）实际工作中，绳重和摩擦不能忽略，现知道将500N的沙子运上三楼克服绳重和摩擦做的额外功为120J，则实际工作中的拉力多大？

题型：计算题  难度：中档

答案

（1）小张做的有用功W有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）W额外=（G桶+G动）h=（80N+20N）×6m=600J，滑轮组的机械效率；（3）拉力做的总功W总=W有用+ W额外+W额=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W总/s=3720J/12m=310N。

试题分析：由题意知：沙子重为G=500N，装沙的桶重G桶=80N，动滑轮重为G动=20N，高度h=6m，则：（1）小张做的有用功W有用=Gh=500N×6m=3000J；（2）不考虑绳重和摩擦时，W额外=（G桶+G动）h=（80N+20N）×6m=600J，滑轮组的机械效率；（3）实际工作中，克服绳重和摩擦做的额外功为W额=120J，拉力通过的距离s=2×6m=12m，拉力做的总功W总=W有用+ W额外+W额=3000J+600J+120J=3720J，拉力F=W总/s=3720J/12m=310N。

据专家权威分析，试题“（6分）在新农村建设中，小张要将沙子运到6m，高三楼施工处，用如图..”主要考查你对  功的概念  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的概念

考点名称：功的概念

• 功的定义：
  必须有作用在物体上的力，且物体在这个力的方向上通过一段距离，就说这个力对物体做了机械功，简称做功；
  
  功的两个要素：
  一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。

• 以下三种情况下力对物体不做功：
  (1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如：某同学踢足球，球离开脚后飞出10m远，足球飞出10m 远的过程中，人做功为零。
  
  (2)物体受到力的作用，但没有移动距离，也就不可能在力的方向上通过距离，力对物体不做功。如：一辆汽车停止在路边，一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。
  
  (3)物体受到力的作用，同时也运动了一段距离，但两者相互垂直，即在力的方向上没有通过距离，这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离，水桶虽然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再远，手的提力对水桶也没有做功。

• 功和机械能知识梳理：
  

• 如何判断力对物体是否做功：
      判断力对物体是否做功，可以从物体在力的作用下，在该力的方向上是否移动了距离来进行判断。
      如冰块在光滑冰面上匀速滑动，水平方向上没有受到力的作用，只是在竖直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上没有力对冰块做功，而竖直方向上，重力、支持力的方向都与冰块运动的方向垂直，所以重力、支持力也没有对冰块做功。
      人用力推车，对车有水平推力，且车沿水平方向通过了距离，符合做功的两个要素，推力做了功。
  
  例1教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重 50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(   )
  A．0J  B．300J  C．450J  D．500J
  
  解析：本题包括两个过程，一是小明将50N的箱子提高6m，人对箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移动6m的距离，根据W=Fs=50N×6m= 300J；另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移动距离的方向垂直，在这一过程中人没有做功。
  
  答案：B