Question

3．如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為300N，物體在5s內(nèi)勻速上升lm．求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=2，
（1）知道物體重和提升的高度，利用W=Gh求滑輪組對重物所做的有用功；
（2）求出拉力端移動的距離s=2h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；又知道做功時間，利用功率公式求拉力的功率；
（3）滑輪組的機械效率可用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算得出．

解答 解：
（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=240N×1m=240J；
（2）由圖知，n=2，則拉力端移動的距離s=2h=2×1m=2m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=300N×2m=600J；
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{600J}{5s}$=120W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{240J}{600J}$×100%=40%．
答：（1）拉力所做的有用功為240J；
（2）拉力的功率為120W；
（3）滑輪組的機械效率為40%．

點評 這是一道較典型的關于滑輪組的計算題，主要用到了功的公式、功率的公式、機械效率的公式，雖然用到的公式較多，但只要搞清楚力與距離的對應關系，難度也并不大．