Question

如图所示，旗杆顶部有一个定滑轮，升旗手在50s内通过一根绕过定滑轮的细绳，用20N的力把一面质量为1.5kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m．
求：（1）升旗手拉动绳子所做的功；
（2）定滑轮的机械效率；
（3）提升国旗的功率是多少（不计细绳重，g=10N/kg）．

Answer 1

分析：（1）根据功的公式W=Fs求出；
（2）机械效率等于有用功与总功的比值，有用功是克服国旗的重力所做的功，总功等于拉力所做的功．
（3）根据（1）求得拉力所做的功，力P=

W

t

可求得提升国旗的功率．

解答：解：
由题知：F=20N；s=8m；G=mg=1.5kg×10N/kg=15N；
（1）W=Fs=20N×8m=160J；
（2）W_有=Gh=15N×8m=120J；
η=

W有用

W总

×100%=

120J

160J

×100%=75%．
（3）提升国旗的功率P=

W

t

=

160J

50s

=3.2W．
答：（1）升旗手拉动绳子所做的功是160J；
（2）定滑轮的机械效率是75%．
（3）提升国旗的功率是3.2W．

点评：考查了功，功率与机械效率的计算，应注意：功等于力与力的方向上距离的乘积；题中提到了定滑轮，定滑轮不省力与不费力．