Question

6．如图所示，重为1140N的物体，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不计摩擦及绳重）
（1）工人师傅拉绳的功率是多大？
（2）滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）根据绳子的段数，得出绳子的运动距离，再根据P=Fv可求功率；
（2）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机械效率．

解答 解：（1）重物由2段绳子承担，故绳子的移动速度为：v=2v_物=2×0.2m/s=0.4m/s；
工人的功率为：P=Fv=600N×0.4m/s=240W；
（2）时间t=0.5min=30s，物体升高的距离为：h=s_物=v_物t=0.2m/s×30s=6m；
绳子移动距离为s=2h=2×6m=12m；
有用功：W_有=Gh=1140N×6m=6840J；
总功：W_总=Fs=600N×12m=7200J；
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{6840J}{7200J}$×100%=95%
答：（1）工人师傅拉绳的功率是240W；
（2）滑轮组的机械效率是95%．

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．