Question

11．如圖所示，用動滑輪沿豎直方向提升重物，10s內(nèi)使物體勻速上升2m．已知物體重400N，不計繩重和摩擦．求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）動滑輪的機械效率．

Answer 1

分析 圖中使用的是滑輪組，n=2，s=2h．
（1）利用s=2h求出拉力移動的距離，知道拉力大小，利用功的公式求拉力做功；
（2）又知道運動時間，利用功率公式求拉力的功率；
（3）利用W_有=Gh求有用功，利用機械效率的公式求動滑輪的機械效率．

解答 解：（1）由題知，n=2，
不計繩重和摩擦，則F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（400N+100N）=250N，
拉力移動的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_總=Fs=250N×4m=1000J．
（2）拉力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
（3）使用動滑輪做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）拉力做功1000J；
（2）拉力的功率為100W；
（2）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，理解并求出有用功和總功是本題的關鍵．