Question

18．工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体在10s内匀速提高了10m，若所用的拉力为150N，不计绳重和摩擦．
（1）将重物提高10m拉力做的有用功是多少？总功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道物重和提升的高度，利用W_有=Gh求有用功；由图知n=3，利用s=3h求拉力端移动的距离，再利用W_总=Fs求出工人做的总功；
（2）求出了总功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）拉力做的有用功：W_有=Gh=400N×10m=4000J；
由图知，n=3，则拉力端移动距离s=3h=3×10m=30m，
总功：W_总=Fs=150N×30m=4500J；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4500J}{10s}$=450W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{4000J}{4500J}$×100%≈88.9%．
答：（1）将重物提高10m拉力做的有用功是4000J、总功是4500J；
（2）拉力的功率是450W；
（3）该滑轮组的机械效率为88.9%．

点评 本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．