Question

5．如图所示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升了2m用时5s，如果拉力为250N，则：
（1）有用功为多少？
（2）拉力的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和上升高度，利用W=Gh求出有用功；
（2）由图可n=3，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出总功，又知道做功时间，利用P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）求出了有用功和总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）由图可知n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3h=3×2m=6m；
拉力做的总功：W_总=Fs=250N×6m=1500J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{5s}$=300W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
答：（1）有用功为1200J；
（2）拉力的功率为300W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了有用功、总功、总功率和机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数和滑轮组机械效率的公式是解题的关键．