Question

3．工人利用如图所示的滑轮组使重为600N的物体A匀速上升2m，所用时间为10s，已知作用在绳端的拉力F大小为250N，在此过程中，求：
（1）该滑轮组所做的有用功多大？
（2）拉力做的总功多大？
（3）拉力做功的功率多大？
（4）该滑轮组的机械效率多大？

Answer 1

分析 （1）已知物重和上升高度，可以得到有用功；
（2）由图知，承担物重的绳子有3段，已知物体上升高度，可以得到绳子拉起长度；已知拉力和绳子拉起长度，可以得到总功；
（3）已知总功和做功时间，可以得到拉力的功率；
（4）已知有用功和总功，两者之比是滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）有用功为W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）绳子拉起的长度为s=3h=3×2m=6m，拉力做的总功为W_总=Fs=250N×6m=1500J；
（3）拉力做功的功率为P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
（4）滑轮组的机械效率为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
答：
（1）滑轮组做的有用功为1200J；
（2）拉力做的总功为1500J；
（3）拉力做功的功率为150W；
（4）滑轮组的机械效率为80%．

点评 此题考查了滑轮组机械效率及功率的计算公式的应用，计算过程简单，环节较少，是一道基础题．