Question

12．如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180N的物体，所用的拉力为200N，在5s内物体升高的高度为2m．此过程中，则工人所做的有用功是360J，额外功是40J，拉力的功率是80W，定滑轮的机械效率是90%．

Answer 1

分析 使用定滑轮，拉力移动的距离s=h．
（1）已知物体的重力和升高的高度，则由功的公式即可求得有用功；
（2）由定滑轮的特点可求出拉力的距离，由拉力的距离和拉力大小可求得工人所做的总功；根据总功等于有用功加上额外功求额外功，再由功率公式求功率；
（3）求出了有用功和总功，利用机械效率公式可求定滑轮的机械效率．

解答 解：（1）工人做的有用功：W_有=Gh=180N×2m=360J；
（2）使用的是定滑轮，拉力移动的距离s=h=2m，
工人做的总功：W_总=Fs=200N×2m=400J
因为W_总=W_有用+W_额，
所以W_额=W_总-W_有用=400J-360J=40J，
拉力的功率是：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{400J}{5s}$=80W；
（3）定滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
故答案为：360；40；80；90%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率及机械效率的计算，清楚有用功、总功的含义是本题的关键．