Question

如图所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为多少W，滑轮组的机械效率为多少，动滑轮重多少N．

Answer 1

分析：知道物体的匀速上升速度，根据动滑轮的特点，计算绳子末端移动速度；又知道拉力大小，根据速度公式、功的公式和功率公式求人拉绳做功的功率；
知道物体重和上升的高度，利用功的公式计算有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
求出了有用功、总功，可以得出额外功的大小，因为不计绳重和摩擦，利用W_额=G_轮h求动滑轮重．

解答：解：（1）绳子末端移动的速度：
v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功：
W_总=Fs=250N×s=250N×3h，
拉力做功功率为：
P=

W

t

=

Fs

t

= Fv′=250N×0.3m/s=75W；
（2）对木箱做有用功：
W_有=Gh=600N×h，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

× 100%=

600N×h

250N×3h

×100%=80%；
∵不计绳重和摩擦，
W_额=G_轮h=W_总-W_有=250N×3h-600N×h=150N×h，
∴G_轮=150N．
答：人拉绳做功的功率是75W；滑轮组的机械效率是80%；动滑轮重150N．

点评：本题综合考查了有用功、额外功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算，利用好s=3h是本题的关键，属于易错题．