Question

10．小勇体重600N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升5m．已知物体A重为800N，小勇作用在绳端的拉力大小为500N，求：
（1）小勇做的有用功．
（2）小勇拉力的功率．
（3）此滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）小勇做的有用功就是克服物体重力所做的功，利用W=Gh可求；
（2）利用W=Fs求出拉力做的总功，然后利用P=$\frac{W}{t}$计算拉力的功率；
（3）已经求出了有用功和总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）小勇做的有用功：W_有用=Gh=800N×5m=4000J．
（2）由图可知，动滑轮上绳子的段数n=2，
则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×5m=10m，
拉力做的功：W_总=Fs=500N×10m=5000J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{5000J}{10s}$=500W；
（3）此滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{4000J}{5000J}$×100%=80%．
答：（1）小勇做的有用功为4000J；
（2）小勇拉力的功率为500W；
（3）此滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了有用功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算，是一道较为简单的计算题，关键是公式的灵活运用和动滑轮上绳子段数的确定．