Question

3．用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N．求：
（1）有用功；
（2）拉力做的功及其功率；
（3）该动滑轮的机械效率；（结果保留小数点后一位）

Answer 1

分析 图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．
（1）利用W_有用=Gh即可求有用功；
（2）根据s=nh求出拉力作用点移动的距离，由W=Fs求出总功，由P=$\frac{W}{t}$求功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求动滑轮的机械效率．

解答 解：（1）W_有用=Gh=200N×3m=600J；
（2）已知，使用的是动滑轮，则绳子的股数n=2，
s=nh=2×3m=6m，
W_总=Fs=150N×6m=900J，
功率P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{900J}{5s}$=180W；
（3）动滑轮的机械效为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{900J}$×100%≈66.7%．
答：（1）有用功为600J；
（2）拉力做的功为900J，其功率为180W；
（3）该动滑轮的机械效率是66.7%．

点评 本题考查了使用动滑轮拉力的计算、机械效率的计算，根据题意确定n的大小是本题的突破口．