Question

10．如图所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为125N，工人做功的功率为150W，该滑轮组的机械效率是80%点燃盒内酒精，盒盖被冲出去，此过程中燃气的内能转化为盒盖的机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同．

Answer 1

分析 ①已知拉力和物体升高的高度以及动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求拉力做的功，也就是总功，还知做功的时间，根据公式P=$\frac{W}{t}$可求工人做功的功率．
②已知物体的重力和升高的高度，可求对物体做的功，也就是有用功，有用功和总功的比值就是机械效率．
③物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能．

解答 解：①由图知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h=3×10m=30m，
拉力做的功W_总=Fs=125N×3×10m=3750J；
工人做功的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3750J}{25s}$=150W，
②对物体做的功W_有用=Gh=300N×10m=3000J，
该滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3000J}{3750J}$×100%=80%．
③酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；
四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能．
故答案为：150；80%；内；机械；做功．

点评 本题考查总功、有用功、功率以及机械效率的计算，同时考查做功改变物体内能和热机做功冲程，是一道综合性题目，关键是公式及其变形的灵活运用．