Question

1．如图所示，工人在5s内将一重为200N的物体向上提起3m，拉力为150N．求此过程中：
（1）拉力做的总功是多少？
（2）拉力做的有用功是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
（4）拉力做功的功率有多大？

Answer 1

分析 （1）根据W_总=Fs求出总功；
（2）根据W_有Gh求出有用功；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率；
（4）根据P=$\frac{W}{t}$计算出拉力的功率．

解答 解：
由图知，承担物重的绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=2h=2×3m=6m
（1）拉力做的功是总功：W_总=Fs=150N×6m=900J；
（2）提起货物克服物体重力做的功是有用功：
W_有=Gh=200N×3m=600J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{900J}$×100%≈66.7%；
（4）拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{900J}{5s}$=180W．
答：（1）拉力做的总功是900J；
（2）拉力做的有用功是600J；
（3）滑轮组的机械效率是66.7%；
（4）拉力做功的功率是180W．

点评 本题考查有用功、总功、机械效率和功率的计算，要能熟练运用公式，关键是判断动滑轮上绳子的段数．