Question

9．用如图所示的滑轮组匀速提升重为500N的物体G，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s，求：
（1）做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求滑轮组提升重物时所做的有用功；
（2）先根据W=Fs求出总功，然后根据P=$\frac{W}{t}$即可求出拉力的功率；
（3）有用功和总功的比值就是滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）滑轮组提升重物时所做的有用功：W_有=Gh=500N×3m=1500J；
（2）由图可知n=3；
拉力所做的总功：W_总=Fs=Fnh=200N×3m×3=1800J；
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W；
（3）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1500J}{1800J}$×100%=83.3%．
答：（1）滑轮组提升重物时所做的有用功为1500J；
（2）拉力的功率180W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题考查有用功、总功、功率、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是要分清动滑轮上绳子的段数．