Question

【题目】如图所示，工人用500N拉力通过滑轮组使重800N的箱子以0.5m/s的速度从地面匀速上升到6m高的三楼上，不计绳重和一切摩擦．问：
（1）滑轮组对箱子做的功是多少？
（2）工人做功的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：滑轮组对箱子做的有用功为W有用=Gh=800N×6m=4800J；

答：滑轮组对箱子做的有用功为4800J；

（2）解：绳子拉下的速度为v拉=2v物=2×0.5m/s=1.0m/s，

工人拉力的功率为P= = =Fv拉=500N×1.0m/s=500W．

答：工人拉力的功率为500W；

（3）解：绳子拉下的长度为s=2h=2×6m=12m，

拉力做的功为W总=Fs=500N×12m=6000J；

滑轮组的机械效率为η= = ×100%=80%；

答：滑轮组的机械效率为80%；

【解析】（1）已知物重和上升高度，利用公式W有用=Gh得到有用功；（2）已知物体上升速度，可以得到绳子拉下的速度；已知拉力和绳子拉下的速度，利用公式P=Fv得到拉力的功率；（3）由图知，承担物重的绳子有2段，已知物体上升高度，可以得到绳子拉下的长度；已知拉力和绳子拉下的长度，可以得到总功；有用功与总功之比为机械效率．
【考点精析】利用功的计算和滑轮（组）的机械效率对题目进行判断即可得到答案，需要熟知功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．