Question

一個工人用的滑輪組勻速提升重3000N的貨物，如圖所示．繩子的自由端被拉下了4m，繩端處的拉力為900N，（g=10N/kg）求：
（1）重物上升的高度和工人所做的有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）人拉繩的速度是0.3m/s，工人做功的總功率．

Answer 1

解：（1）重物上升的高度h===1m，
工人所做的有用功W_有用=Gh=3000N×1m=3000J．
答：重物上升的高度為1m，工人所做的有用功為3000J．
（2）滑輪組的機械效率為η=====83.33%．
答：滑輪組的機械效率為83.33%．
（3）工人做功的總功率P_總=FV=900N×0.3m/s=270W．
答：工人做功的總功率為270W．
分析：（1）已知繩子自由端移動的距離和動滑輪上繩子的段數(shù)，可求重物上升的高度，還知道物體的重力，根據(jù)公式W=Gh可求工人所做的有用功．
（2）已知繩子自由端移動的距離和拉力的大小，根據(jù)公式W=FS可求給人所做的總功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率．
（3）已知人拉繩的速度和拉力的大小，根據(jù)公式P=FV可求工人做功的總功率．
點評：本題考查高度、有用功、總功、機械效率和總功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是分析出動滑輪上繩子的段數(shù)．