Question

17．用如图所示滑轮组匀速提升重为900N物体，人所用的拉力F为500N，将物体提升3m所用的时间为20s．不计绳重和摩擦，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）动滑轮的重；
（4）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh求出有用功；
（2）根据s=2h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（3）利用F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求动滑轮重；
（4）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：（1）有用功：W_有=Gh=900N×3m=2700J，
（2）拉力移动距离s=2h=2×3m=6m，
拉力做的总功W_总=Fs=500N×6m=3000J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3000J}{20s}$=150W；
（3）由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）得，动滑轮重：G_动=nF-G=2×500N-900N=100N；
（4）机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2700J}{3000J}$×100%=90%．
答：（1）拉力所做的有用功为2700J；
（2）拉力的功率是150W；
（3）动滑轮的重为100N；
（4）滑轮组的机械效率是90%．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率、有用功和机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目．