Question

3．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，求：
（1）工人对物体做的有用功：
（2）拉力F做功的功率
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h．克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；有用功与总功的比值是机械效率；根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）工人对物体做的有用功：W_有=Gh=400N×2m=800J；
（2）拉力F移动的距离：s=2h=2×2m=4m；
拉力F所做的总功：W_总=Fs=250N×4m=1000J；
拉力做功的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W．
（3）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）工人对物体做的有用功为800J：
（2）拉力F做功的功率为100W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了学生对总功、有用功、机械效率以及功率的理解和掌握，正确求出有用功和总功是关键．