Question

【题目】工人用图示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m，此过程中拉力的功率为120W．（g取10N/kg）求：
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为300N，额外功占总功的20%，工人提升货物的重．

Answer 1

【答案】
（1）解：货物的重力：G=mg=45kg×10N/kg=450N；

有用功：W有用=Gh=450N×2m=900J；

答：有用功为900J；

（2）解：拉力做的总功：W总=Pt=120W×10s=1200J；

滑轮组的机械效率：η= ×100%= ×100%=75%；

答：滑轮组的机械效率为75%；

（3）解：由图可知n=3，

已知额外功占总功的20%，则此时的机械效率η′=1﹣20%=80%；

此时的机械效率：η′= = = = ，

所以提升物体的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N．

答：工人提升货物的重为720N．

【解析】（1）知道物体的质量，根据G=mg计算出重力，再根据W有用=Gh计算出有用功；（2）利用W总=Pt求出总功，根据η= 计算机械效率；（3）根据机械效率（80%），拉力F和η′= = = = ，解得工人提升货物的重．
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮（组）的机械效率的相关知识，掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．