Question

20．如图所示，工人用500N拉力F，将重为900N的木箱匀速提升3m，所用时间为20s．求：
（1）拉力F做的有用功和总功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道木箱的重和提升的高度，根据W=Gh求出拉力F做的有用功；动滑轮绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出动滑轮的机械效率．

解答 解：（1）拉力F做的有用功：
W_有=Gh=900N×3m=2700J，
动滑轮绳子的有效股数为2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×3m=6m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=500N×6m=3000J；
（2）拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3000J}{20s}$=150W；
（3）动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2700J}{3000J}$×100%=90%．
答：（1）拉力F做的有用功为2700J，总功为3000J；
（2）拉力F做功的功率为150W；
（3）动滑轮的机械效率为90%．

点评 本题考查了做功公式和功率公式、效率公式的应用，明确有用功和总功是解题的关键．