Question

建筑工人用如图所示的装置在1min内把重400N的物体匀速提升3m．所用的手拉力为300N．求：
（1）有用功；
（2）拉力的功率；
（3）机械效率．

Answer 1

分析：（1）已知物体受到的重力和提升的高度，利用公式W_有用=Gh计算有用功；
（2）已知承担物重的绳子段数和物体升高的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知绳子拉下的长度和拉力，利用公式W_总=FS得到拉力做的总功；求出了总功和拉动时间，利用公式P=

W总

t

得到总功率；
（3）已知有用功和总功，利用公式η=

W有用

W总

计算机械效率．

解答：解：
（1）拉力做的有用功为W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
（2）绳子拉下的长度为S=nh=2×3m=6m
拉力做的总功为W_总=FS=300N×6m=1800J；
拉力的总功率为P=

W总

t

=

1800W

60s

=30W．
（3）滑轮组的机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

1200J

1800J

×100%≈66.7%．
答：（1）有用功为1200J；
（2）拉力的功率为30W；
（3）机械效率为66.7%．

点评：承担物重的绳子股数的计算方法是：作用在动滑轮上的绳子股数之和--包括绕过动滑轮和拴在动滑轮挂钩上的绳子．明确承担物重的绳子的股数是分析滑轮组问题的第一步．