Question

小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升，所用的拉力为360N，10秒钟物体被提升的高度为1m．
求：（1）所做有用功是多少；
（2）绳子自由端移动速度；
（3）小明做功功率是多少；
（4）滑轮组的机械效率是多少．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出所做的有用功；
（2）由图可知绳子的有效股数为3，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，根据速度公式求出绳子自由端移动速度；
（3）根据W=Fs求出总功，根据P=求出小明做功功率；
（4）根据机械效率的公式求出滑轮组的机械效率．
解答：解：（1）所做有用功：
W_有=Gh=900N×1m=900J；
（2）绳子自由端移动的距离：
s=nh=3×1m=3m，
绳子自由端移动速度：
v===0.3m/s；
（3）小明做的总功：
W_总=Fs=360N×3m=1080J，
小明做功功率：
P===108W；
（4）滑轮组的机械效率：
η==≈83.3%．
答：（1）所做有用功是900J；
（2）绳子自由端移动速度为0.3m/s；
（3）小明做功功率是为108W；
（4）滑轮组的机械效率为83.3%．
点评：这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了速度公式、功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要高清楚力与距离的对应关系，难度也并不大．