Question

16．小明用如图所示的滑轮组10s内将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．
（1）求上述过程中的有用功W_有用；
（2）求小明上述过程中做功的功率P；
（3）求滑轮组的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）由图可知通过滑轮组绳子的段数n=2，根据W=Gh求出人做的有用功；
（2）根据W=Fs求出总功；根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$计算小明做功的功率；
（3）根据效率公式求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）上述过程中的有用功：
W_有=Gh=90N×1m=90J；
（2）由图知，通过滑轮组绳子的段数n=2，
所以绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，
总功：W_总=Fs=50N×2m=100J，
所以小明做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{100J}{10s}$=10W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{90J}{100J}$×100%=90%．
答：（1）上述过程中的有用功为90J；
（2）小明上述过程中做功的功率为10W；
（3）滑轮组的机械效率为90%．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率和机械效率的计算，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．