Question

7．曾豪同学利用如图所示的滑轮将重为80N的物体匀速提高0.5m，拉力为50N，所用时间为10s．求：
（1）有用功；
（2）滑轮的机械效率；
（3）曾豪做功的功率．

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh计算有用功；
（2）首先判断滑轮组绳子的有效股数，然后利用s=nh计算绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的总功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算滑轮组的机械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$可直接计算曾豪做功的功率．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=80N×0.5m=40J；
（2）由图可知，n=2，
绳子末端移动距离：
s=2h=2×0.5m=1m，
总功：
W_总=Fs=50N×1m=50J，
机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{40J}{50J}$×100%=80%；
（3）曾豪做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{50J}{10s}$=5W．
答：（1）有用功为40J；
（2）滑轮的机械效率为80%；
（3）曾豪做功的功率为5W．

点评 此题考查功和功率、机械效率的计算，关键是各个公式的应用和滑轮组绳子有效股数的判定，难度不大，属于基础题．