Question

5．用如图所示滑轮组提升重物，人用240N的拉力F，使重为400N的物体匀速上升，12s内物体上升了2m，不计绳重和摩擦，求：
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，
（1）根据W=Gh求出人做的有用功；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出人做功的功率；
（3）根据效率公式求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）人做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J；
（2）由图知n=2，则绳端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
人做的总功：
W_总=Fs=240N×4m=960J；
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{960J}{12s}$=80W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{960J}$×100%≈83.3%；
答：（2）有用功为800J； 
 （2）拉力的功率为80W；    
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．