Question

12．工人利用如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下，10s内将重800N的物体竖直向上匀速提升20cm，忽略绳子重与滑轮间的摩擦，拉力的功率为20W，求：
（1）工人做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力．

Answer 1

分析 （1）由W_有=Gh计算有用功；
（2）由W_总=Pt计算总功，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算机械效率；
（3）忽略绳子重与滑轮间的摩擦，W_额=W_总-W_有=G_动h计算动滑轮重．

解答 解：
（1）由题工人做的有用功：
W_有=Gh=800N×0.2m=160J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得拉力做功，即总功：
W_总=Pt=20W×10s=200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{160J}{200J}$×100%=80%；
（3）忽略绳子重与滑轮间的摩擦，W_额=W_总-W_有=G_动h，
所以动滑轮的重量：
G_动=$\frac{{W}_{总}-{W}_{有}}{h}$=$\frac{200J-160J}{0.2m}$=200N．
答：（1）工人做的有用功为160J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮的重量为200N．

点评 此题主要考查的是有用功、总功、机械效率和功率计算公式的理解和掌握，基础性题目．