Question

18．如圖所示，用滑輪組提起重300N的物體，使物體在10s內(nèi)勻速上升了1m，此時繩子自由端拉力F為200N，若不計摩擦和繩重，求：
（1）滑輪組做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=300N×1m=300J；
（2）由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×1m=2m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=200N×2m=400J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{400J}{10s}$=40W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%．
答：（1）有用功為300J；
（2）拉力做功的功率為40W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為75%．

點評 本題考查了功、功率和機(jī)械效率的計算，明確有用功和總功以及滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．