Question

11．一建筑工人用如圖所示的滑輪提升60Kg的泥桶，工人用250N的力在20s內(nèi)將泥桶勻速提升3m，求：
（1）工人做的功是多少？功率為多大？
（2）這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為多少？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）由題意可知連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)為3股，所以繩子自由端移動(dòng)距離是物體上升距離的3倍，可利用功的計(jì)算公式W=Gh求解有用功的大小，求解拉力做功可用公式W=Fs計(jì)算求得，工人拉力的功率根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求；
（2）機(jī)械效率可用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%計(jì)算求得．

解答 解：
（1）拉力做的總功：W_總=Fs=250N×3m×3=2250J；
工人拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{2250J}{20s}$=112.5W；
（2）工人使用滑輪組時(shí)做的有用功：W_有用=Gh=mg=60kg×9.8N/kg×3m=1764J；
輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1764J}{2250J}$×100%=78.4%；
答：（1）工人做的功是2250J；功率為112.5W；（2）這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為78.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有用功、總功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，解決此類問題要結(jié)合滑輪組的特點(diǎn)，聯(lián)立功的公式和機(jī)械效率公式進(jìn)行分析求解．