Question

15．在西昌邛海濕地的建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為720N的建材從地面勻速提到6m高處，所用拉力為300N，時間為0.5min，不計摩擦和繩重．求：
（1）工人做功的功率；
（2）此過程中該裝置的機械效率．

Answer 1

分析 由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3；
（1）知道拉力，拉力端移動的距離s=3h，利用W=Fs求總功；知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求工人做功的功率．
（2）知道建材重力和升高的高度，利用W=Gh可以求出有用功．求出了有用功和總功，利用效率公式求出此過程中該裝置的機械效率．

解答 解：
由圖示可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3；
（1）拉力端移動距離：
s=3h=3×6m=18m，
工人做的總功：
W_總=Fs=300N×18m=5400J；
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{5400J}{30s}$=180W；
（2）工人做的有用功：
W_有=Gh=720N×6m=4320J；
此過程中，該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{4320J}{5400J}$×100%=80%；
答：
（1）工人做功的功率180W；
（2）此過程中該裝置的機械效率80%．

點評 本題考查了功、功率、機械效率的計算，關(guān)鍵是公式的靈活運用和有用功、總功、機械效率的理解與掌握．