Question

2．如图所示，工人用250N的拉力F将重为400N的物体在10s内匀速提升2m，则此过程中：
（1）拉力做的有用功为多少？
（2）拉力的功率为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Gh求出有用功，利用W=Fs求出总功；根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（2）由图可知，n=2，拉力距离：s=nh=2×2m=4m
拉力的功：W_总=Fs=250N×4m=1000J
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W
（3）机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）拉力做的有用功为800J；（2）拉力的功率是100W；（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率和滑轮组机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．