Question

6．如图所示，建筑工人在10s内把重400N的物体匀速提升3m，所用的拉力为300N．则该工人所做的有用功为1200J，总功为1800J，该滑轮组的机械效率是66.7%，建筑工人做功的功率是180W．

Answer 1

分析 已知物体受到的重力和提升的高度，利用公式W_有用=Gh计算有用功；
已知承担物重的绳子段数和物体升高的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知绳子拉下的长度和拉力，利用公式W_总=Fs得到拉力做的总功；
已知有用功和总功，利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%计算机械效率；
求出了总功和拉动时间，利用公式P=$\frac{{W}_{总}}{t}$得到总功率．

解答 解：拉力做的有用功为W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
绳子拉下的长度为S=nh=2×3m=6m，
拉力做的总功为W_总=FS=300N×6m=1800J；
滑轮组的机械效率为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1800J}$≈66.7%．
拉力的总功率为P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W．
故答案为：1200；1800；66.7%；180．

点评 承担物重的绳子股数的计算方法是：作用在动滑轮上的绳子股数之和--包括绕过动滑轮和拴在动滑轮挂钩上的绳子．明确承担物重的绳子的股数是分析滑轮组问题的第一步．