Question

15．某建筑工地上，工人用图所示的动滑轮将150N的物体匀速竖直提升了6m，花了10s，若动滑轮重50N，不计绳重和摩擦．
请计算工人拉动滑轮的功率和动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）不计绳重和摩擦，工人所做的总功为克服物体和动滑轮总重所做的功，即W_总=（G_物+G_动）h；知道工作时间，利用P=$\frac{{W}_{总}}{t}$计算拉力的功率；
（2）已知物体的重力和上升的高度，根据W_有=Gh求出有用功；最后根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算动滑轮的机械效率．

解答 解：不计绳重和摩擦，工人拉动滑轮做的功：
W_总=（G_物+G_动）h=（150N+50N）×6m=1200J；
工人拉动滑轮的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
提升重物所做的有用功：
W_有=Gh=150N×6m=900J；
动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{900J}{1200J}$×100%=75%；
答：工人拉动滑轮的功率120W；动滑轮的机械效率为75%．

点评 本题考查了总功、有用功、功率和机械效率的计算，计算总功时，也可以先计算拉力，再计算总功．