Question

工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，
求：（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）物体上升过程中工人做功的功率．

Answer 1

分析：题中使用的是动滑轮，承担货物重的绳子股数n=2，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=2h；
（1）知道物体重，利用W_有=Gh求提升物体所做的有用功
（2）知道拉力大小，利用W_总=Fs求总功；再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）上面求出了拉力做功大小，又知道做功时间，利用功率公式计算拉力做功功率．

解答：解：（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功：
W_有用=Gh=800N×6m=4800J，
（2）由图可知，s=2h=2×6m=12m，
提升物体所做的总功：
W_总=Fs=500N×12m=6000J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

4800J

6000J

×100%=80%；
（3）拉力做功功率：
P=

W总

t

=

6000J

2×60s

=50W．
答：（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功为4800J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）物体上升过程中工作做功的功率50W．

点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、功率公式的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键．