Question

17．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为200N的建材从地面匀速送到5m高处，所用拉力为125N，时间为25s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做的总功；
（3）此过程中该装置的机械效率；
（4）工人做功的功率．

Answer 1

分析 （1）工人做的有用功即为克服物体重力所做的功，根据W=Gh可计算出有用功；
（2）由图可知，通过动滑轮绳子段数n=2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs计算工人做的总功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%计算该装置的机械效率；
（4）知道工人做的功和做功时间，根据P=$\frac{W}{t}$计算工人做功的功率．

解答 解：
（1）工人所做的有用功：
W_有=Gh=200N×5m=1000J； 
（2）由图知通过动滑轮绳子段数n=2，s=2h，
工人做的总功：
W_总=Fs=125N×5m×2=1250J；                 
（3）该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1250J}$×100%=80%；      
（4）工人做功的功率
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1250J}{25s}$=50W．
答：（1）工人做的有用功是1000J；     
（2）工人做的总功是1250J；    
（3）此过程中该装置的机械效率是80%；
（4）工人做功的功率是50W．

点评 本题考查了有关滑轮组的计算，涉及到功、功率和机械效率的计算，明确通过动滑轮绳子段数是关键．是一道基础题．