Question

6．有一质量为60kg物体，工人用如图的装置在20s内将物体匀速提升2m，已知拉力F的大小为400N，在此过程中不计绳重和摩擦，求：（g=10N/kg）
（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力F的功率．

Answer 1

分析 （1）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=Fs求出拉力做的总功，根据W=Gh=mgh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=400N×4m=1600J，
有用功：
W_总=Gh=mgh=60kg×10N/kg×2m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1600J}$×100%=75%；
（2）拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1600J}{20s}$=80W．
答：（1）滑轮组的机械效率为75%；
（2）拉力F的功率80W．

点评 本题考查了做功公式和功率公式、机械效率公式的灵活运用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．