Question

小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，每次将一袋重500N的水泥提升4m，所用拉力是300N，所用时间是12s，．（不计绳重和摩擦，g取10N/Kg）求：
（1）每次做的有用功；
（2）拉力所做的总功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）拉力做功的功率．

Answer 1

分析：（1）知道每袋水泥的重力和上升的高度，可利用公式W_有用=Gh计算出做的有用功．
（2）据拉力和滑轮组的绕发可计算出总功；
（3）据计算得出的有用功和额外功，据机械效率的计算公式可计算出该滑轮组的机械效率；
（4）知道拉力做的功和做功的时间，据公式P=

W

t

可计算出功率；

解答：已知：G=500N；h=4m；F=300N；S=8m；t=12s；
求：W_有；W_总；η和拉力的功率P．
解：（1）该过程中对一袋水泥做的功是有用功，
W_有=Gh=500N×4m=2000J；
（2）绳子自由端所做的功是总功，
W_总=FS=300N×8m=2400J；
（3）该装置的机械效率是：
η=

W有

W总

×100%=

2000J

2400J

×100%≈83.3%；
（4）拉力做功的功率是：
P=

W

t

=

2400J

12s

=200W；
答：（1）每次做的有用功是2000J；
（2）拉力所做的总功2400J；
（3）滑轮组的机械效率是83.3%；
（4）拉力做功的功率是200W．

点评：本题考查了有用功、额外功、总功和机械效率的计算，关键是公式和公式变形的理解和应用．