Question

用如圖所示的滑輪組在20s內(nèi)將重600N的物體從地面豎直提高4m，所用的拉力是250N，在這個(gè)過(guò)程中，求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析：由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，則拉力F移動(dòng)的距離s=4h，
（1）克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh計(jì)算；
（2）拉力F與拉力移動(dòng)距離的乘積為總功，總功與時(shí)間的比值等于功率；
（3）有用功與總功的比值是機(jī)械效率．

解答：解：（1）拉力F所做的有用功：
W_有=Gh=600N×4m=2400J；
（2）拉力F移動(dòng)的距離：
s=4h=4×4m=16m；
拉力F所做的總功：
W_總=Fs=250N×16m=4000J；
拉力F做功的功率：
P=

W總

t

=

4000J

20s

=200W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

2400J

4000J

×100%=60%．
答：（1）力F所做的有用功是2400J；
（2）拉力F做功的功率是200W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率是60%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的知識(shí)點(diǎn)多，用到的公式多，難點(diǎn)是求拉力所做的總功．由滑輪組的特點(diǎn)知道：繩子自由端移動(dòng)的距離與物體上升高度之間的關(guān)系是s=4h，據(jù)此求出拉力方向上移動(dòng)的距離，這是本題的突破口．