Question

16．如图所示，用滑轮组提起重630N的物体．绳子自由端拉力F为300N，重物在5s时间内匀速上升了1m，不计摩擦和绳重．求：
（1）滑轮组对重物所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和升高的高度，根据W=Gh求出滑轮组对重物所做的有用功；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）滑轮组对重物所做的有用功：
W_有=Gh=630N×1m=630J；
（2）由图可知：n=3，则绳端移动的距离：
s=nh=3×1m=3m，
拉力做的功：
W_总=Fs=300N×3m=900J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{900J}{5s}$=180W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{630J}{900J}$×100%=70%．
答：（1）滑轮组对重物所做的有用功为630J；
（2）拉力做功的功率为180W；
（3）滑轮组的机械效率为70%．

点评 本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键．