Question

小悦用如图所示的滑轮组，在10s钟内将重力为600N的物体A 匀速提升了2m．已知绳子自由端所用的拉力为200N． 
（1）小悦做了多少有用功？
（2）小悦做功的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率？

Answer 1

分析：由图知道，承担物重的绳子股数n=4，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=4h．
（1）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道拉力大小，求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力的功率．
（3）求出了有用功和总功，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；

解答：解：由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数，n=4
（1）W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）拉力端移动的距离：
s=4h=4×2m=8m，
拉力所做的总功：
W_总=Fs=200N×8m=1600J，
拉力功率：
P=

W总

t

=

1600J

10s

=160W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

1200J

1600J

×100%=75%；
答：（1）小悦做了1200J的有用功；
（2）小悦做功的功率是160W；
（3）该滑轮组的机械效率为75%．

点评：本题考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，确定承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的关键．