Question

5．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为200N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，所用时间为20s．求：
（1）工人做的有用功；     
（2）工人做的总功；    
（3）此过程中该装置的机械效率；
（4）工人做功的功率．

Answer 1

分析 （1）工人做的有用功即为克服物体重力所做的功，根据W=Gh求出其大小；
（2）由图可知，通过动滑轮绳子段数n=2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出工人做的总功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出该装置的机械效率；
（4）知道工人做的功和做功时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率．

解答 解：
（1）工人所做的有用功
W_有=Gh=200N×6m=1200J； 
（2）s=nh，由图知n=2，
工人做的总功：
W_总=Fs=125N×6m×2=1500J；                 
（3）该装置的机械效率
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；      
（4）工人做功的功率
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{20s}$=75W．
答：（1）工人做的有用功是1200J；     
（2）工人做的总功是1500J；    
（3）此过程中该装置的机械效率是80%；
（4）工人做功的功率是75W．

点评 本题考查了有关滑轮组的计算，涉及到功、功率和机械效率的计算，明确通过动滑轮绳子段数是关键．是一道基础题．