Question

12．小明体重650N，利用如图所示的滑轮组在10s内使物体A匀速上升4m．已知物体A重为750N，作用在绳端的拉力大小为500N，在此过程中，小明做的有用功为3000J，小明拉力的功率为400W，此滑轮组的机械效率为75%．

Answer 1

分析 （1）小明做的有用功就是克服物体重力所做的功，利用W=Gh可求；
（2）利用W=Fs求出拉力做的功，然后利用P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%计算此滑轮组的机械效率．

解答 解：小明做的有用功：W_有用=Gh=750N×4m=3000J；
由图可知，绳子的有效股数n=2，则s=2h=2×4m=8m，
拉力做的功W_总=Fs=500N×8m=4000J，
拉力的功率为P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4000J}{10s}$=400W．
此滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3000J}{4000J}$×100%=75%．
故答案为：3000；400；75．

点评 此题考查有用功和总功的计算，功率和机械效率的计算，是一道综合性很强的题目，关键是公式的灵活运用和绳子有效股数的确定