Question

6．工人师傅用如图所示的滑轮组，在10s钟内把500N的货物匀速提高2m，在此过程中拉力所做的功是1250J．摩擦不计，求在此过程中：
（1）工人师傅所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重为多少？
（4）拉力的功率多大？

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求工人师傅所做的有用功；
（2）拉力所做的功为总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）知道总功和有用功，可以求出额外功，不计摩擦和绳重，根据G动=$\frac{{W}_{额}}{h}$求出动滑轮的重力；
（4）知道总功，根据公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）货物的重力G=500N，货物被提升的高度h=2m，
则工人师傅所做的有用功W有=Gh=500N×2m=1000J．
（2）滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1250J}$×100%=80%．
（3）不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力所做的额外功W_额=W_总-W_有=1250J-1000J=250J，
由W_额=G_动h得，动滑轮的重G_动=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{250J}{2m}$=125N．
（4）拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1250J}{10s}$=125W．
答：（1）工人师傅所做的有用功为1000J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重为125N；
（4）拉力的功率125W．

点评 本题考查有用功、机械效率和功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，虽比较简单，但都是必须掌握的知识．