Question

11．小坤家新买的房子在12m高的楼上，小坤设计了如图32所示的滑轮组来帮工人提升装修材料．工人站在地面上用60s时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上，所用的拉力是625N．求此过程中：（g取10N/kg）
（1）工人提升水泥的功率；
（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的效率．

解答 解：（1）图中，重物由2段绳子承担；故绳子移动的距离s是物体升高高度h的2倍；
即s=2h=2×12m=24m；
工人做功为：W_总=Fs=625N×24m=1.5×10⁴J；
工人的功率为：P_总=$\frac{W总}{t}$=$\frac{1.5×104J}{60s}$=250W；
（2）工人做功的有用功为：W_有=Gh=mgh=100kg×10N/kg×12m=1.2×10⁴J，
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{W有}{W总}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}J}{1.5×1{0}^{4}J}$=80%．
答：（1）工人提升水泥的功率为250W；
（2）滑轮组的机械效率为80%．

点评 熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，是解答此题的关键．