Question

工人师傅用如图所示的滑轮组在20s内将重500N的物体从地面匀速吊上6m高的阳台，所用的拉力为200N，若不计绳子重和摩擦．求：
（1）有用功多大；
（2）工人师傅做的总功多大；
（3）工人师傅做功的功率多大；
（4）滑轮组的机械效率多大．

Answer 1

分析：（1）从图可知，有三段绳子吊着物体，知道物体上升的高度，从而可以计算出绳子自由端移动的距离；知道拉力的大小，可利用公式W=Fs计算出工人师傅做的总功；
（2）又知道做功的时间，可利用公式P=

W总

t

计算出工人师傅做功的功率．
（3）知道物体的重力和物体升高的高度，可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功，可利用公式η=

W有用

W总

计算出滑轮组的机械效率．

解答：解：
（1）从图可知，有三段绳子吊着物体，
而h=6m，
∴绳子自由端移动的距离为：s=3h=3×6m=18m；
∵F=200N，
∴拉力做的总功为：W_总=Fs=200N×18m=3600J．
（2）又∵t=20s，
∴拉力的功率为：P=

W总

t

=

3600J

20s

=180W．
（3）∵G=500N，h=6m，
∴克服重力做的有用功为：W_有用=Gh=500N×6m=3000J；
滑轮组的机械效率为：η=

W有用

W总

=

3000J

3600J

≈83.3%．
答：（1）工人师傅做的总功为3600J．
（2）工人师傅做功的功率为180W．
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评：本题考查了学生对总功、有用功、滑轮组机械效率和功率的计算公式理解和应用，关键是吊着物体绳子的段数，已知量都知道直接代入即可．