Question

17．如图所示，工人用滑轮组将重480N的物体以0.2m/s的速度匀速提升2m，滑轮组的机械效率是80%，则该工人做的总功为1200J，所用的拉力为200N，拉力做功的功率为120W．

Answer 1

分析 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，
（1）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；根据滑轮组的机械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求拉力所做的总功；
（2）拉力端移动的距离s=3h，利用W=Fs求出拉力大小；
（3）求出拉力端移动的速度，利用P=Fv求拉力的功率．

解答 解：
（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=480N×2m=960J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得拉力做的总功：
W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{960J}{80%}$=1200J；
（2）由图知，n=3，s=3h=3×2m=6m，
由W_总=Fs得拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{1200J}{6m}$=200N；
（3）拉力端移动速度：
v=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=200N×0.6m/s=120W．
故答案为：1200；200；120．

点评 这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要搞清楚力与距离的对应关系，难度也并不大．