Question

9．工人用如圖所示的滑輪組將一重300N的物體10s內(nèi)勻速提高了10m，若所用的拉力為150N，不計繩重和摩擦．
（1）拉力做的有用功是多少？
（2）總功是多少？
（3）該滑輪組的機械效率為多少？
（4）若所拉物體的重力為500N，該滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W_有用=Gh求出拉力做的有用功；
（2）根據(jù)W_總=Fs求出拉力做的總功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機械效率；
（4）根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G+G_動）求出動滑輪重，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$求出機械效率．

解答 已知：G₁=300N，G₂=500N，時間t=10s，高度h=10m，拉力F₁=150N
求：（1）；（2）；（3）；（4）
解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=G₁h=300N×10m=3000J；
（2）拉力移動距離：
s=3h=3×10m=30m，
拉力做的總功：
W=Fs=150N×30m=4500J；
（3）機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{4500J}$×100%≈66.7%；
（4）由F=$\frac{1}{3}$（G+G_動）得：
動滑輪重：
G_動=3F₁-G=3×150N-300N=150N，
機械效率：
η′=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$×100%=$\frac{{G}_{2}}{{G}_{2}+{G}_{動}}$×100%=$\frac{500N}{500N+150N}$×100%≈76.9%．
答：（1）拉力做的有用功是3000J；
（2）總功是4500J；
（3）該滑輪組的機械效率為66.7%；
（4）該滑輪組的機械效率為76.9%．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對有用功、總功、機械效率和滑輪組省特點的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．