Question

16．一工人利用如图所示的滑轮组，在10s内将540N的重物匀速拉到5m高处，所用的拉力是300N．求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功的大小；
（2）由图知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，则拉力端移动的距离s=nh；知道拉力大小，根据公式W=Fs可求拉力做的总功；知道做功时间，根据公式P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率；
（3）已经求出了有用功和总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%计算滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）有用功：W_有=Gh=540N×5m=2700J；
（2）由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=2×5m=10m，
拉力做的总功：W_总=Fs=300N×10m=3000J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3000J}{10s}$=300W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2700J}{3000J}$×100%=90%．
答：（1）有用功是2700J；
（2）拉力的功率是300W；
（3）滑轮组的机械效率是90%．

点评 本题考查有用功、总功、机械效率、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题的考查知识点比较多，做题时一定要认真仔细．