Question

16．如图所示，工人用滑轮组匀速提升重600N的货物，所用的拉力F为400N，货物在50s内匀速上升5m．在此过程中，货物上升的速度是0.1m/s；所做的有用功是3000J；拉力做功的功率是80W；滑轮组的机械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{s}{t}$计算货物上升的速度；
（2）根据公式W=Gh求所做的有用功；
（3）先根据s=nh计算绳子自由端移动的距离，再根据W=Fs求拉力做的总功，最后根据P=$\frac{W}{t}$求功率；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%计算滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）货物上升的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{5m}{50s}$=0.1m/s；
（2）有用功：W_有用=Gh=600N×5m=3000J；
（3）由图可知，n=2；
绳子自由端移动的距离：s=2h=2×5m=10m，
拉力做的功：W_总=Fs=400N×10m=4000J；
拉力做功的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4000J}{50s}$=80W；
（4）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3000J}{4000J}$×100%=75%．
故答案为：0.1；3000；80；75%．

点评 本题考查了滑轮组的特点，功、功率和机械效率的计算，注意绳子自由端和物体被提升高度的关系．