Question

如圖所示，工人用滑輪組吊起質量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子10s內被勻速豎直提升了2m，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg．
求：（l）箱子受到的重力；
（2）工人做的有用功；
（3）滑輪組的機械效率；
（4）工人所做總功的功率．

Answer 1

分析：（1）根據公式G=mg可求箱子的重力．
（2）已知物體重力和提升高度，根據公式W=Gh可求有用功．
（3）已知拉力和動滑輪上繩子的段數，根據公式W=FS可求總功，有用功與總功的比值就等于機械效率．
（4）已知總功和做功所用的時間，根據公式P=

W

t

可求總功的功率．

解答：解：（1）箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N．
答；箱子受到的重力為400N．
（2）工人做的有用功W_有用=Gh=400N×2m=800J．
答：工人做的有用功為800J．
（3）工人做的總功W_總=FS=F×2h=250N×2×2m=1000J，
機械效率η=

W有用

W總

=

800J

1000J

=80%．
答：機械效率為80%．
（4）總功的功率P=

W總

t

=

1000J

10s

=100W．
答：總功的功率為100W．

點評：本題考查重力、有用功、總功、功率、機械效率的計算，關鍵是公式的應用和動滑輪上繩子的段數，還要知道做功的條件：一是有力作用在物體上，二是物體在力的方向上移動一段距離．