Question

如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N．试问：人拉绳子做功的功率为多少？滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）

Answer 1

分析：知道物体的匀速上升高度，根据滑轮组的特点，计算绳子末端移动的距离；又知道拉力大小，根据功的公式和功率公式求人拉绳做功的功率；
知道物体重和上升的高度，利用功的公式计算有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
求出了有用功、总功，可以得出额外功的大小，因为不计绳重和摩擦，利用W_额=G_轮h求动滑轮重．

解答：解：（1）绳子末端移动的距离：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_总=Fs=250N×2m=500J，
拉力做功功率为：
P=

W

t

=

500J

10s

=50W；
（2）对物体做有用功：
W_有=Gh=350N×1m=350J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

× 100%=

350J

500J

×100%=70%；
∵不计绳重和摩擦，
W_额=G_轮h=G_轮×1m=W_总-W_有=500J-350J=150J，
∴G_轮=150N．
答：人拉绳做功的功率是50W；滑轮组的机械效率是70%；动滑轮重150N．

点评：本题综合考查了有用功、额外功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算，利用好s=2h是本题的突破口，属于易错题．