Question

19．小明按如图所示的滑轮组实验时，用F=100N的拉力在3s内将重为240N的物体匀速提高，绳子在F的作用下上升了3米．求：
（1）重物上升的速度？
（2）小明做的有用功是多少？
（3）滑轮组的机械效率为多大？
（4）拉力F做的有用功率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知时间和上升的高度可求上升的速度；
（2）克服物体重力做功为有用功；
（3）利用W=Fs求出总功，有用功除以总功就是机械效率．；
（4）拉力F所做有用功已知，利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：（1）由图可知，n=3，物体上升的高度h=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×3m=1m，
重物上升的速度：v=$\frac{h}{t}$=$\frac{1m}{3s}$≈0.33m/s；
（2）所做有用功：W_有=Gh=240N×1m=240J；
（3）总功：W_总=Fs=100N×3m=300J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%；
（4）拉力有用功率：P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{240J}{3s}$=80W．
答：（1）重物上升的速度是0.33m/s；
（2）小明做的有用功是240J；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）拉力F做的有用功率是80W．

点评 本题考查速度的计算，功率的计算，滑轮组的机械效率．