Question

12．工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為80kg的貨物，所用的拉力F為500N，物體在50s內(nèi)被勻速提高2m，求：（g取10N/kg） 
（1）工人對(duì)物體做的有用功；
（2）拉力F的功率；
（3）此滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）有用功等于克服重力做的功；
（2）有拉力大小和繩子自由端的速度可由公式P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$求出拉力F的功率．
（3）提升貨物做的功是有用功，拉力F做的功是總功．已知貨物提高的高度是2m，貨物重有兩般繩子承擔(dān)，所以可知繩子自由端拉下4m．這樣可求出有用功和總功，然后由機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率．

解答 解：（1）W_有用=Gh=mgh=80kg×10N/kg×2m=1600J；
（2）已知貨物提高的高度是2m，貨物重有兩般繩子承擔(dān)，所以可知繩子自由端拉下4m．拉力F做的功：W_總=FS=500N×4m=2000J；
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{2000J}{50s}$=40W．
（3）W_有用=1600J．W_總=FS=500N×4m=2000J．
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1600J}{2000J}$=80%．
答：（1）工人對(duì)物體做的有用功是1600J；
（2）拉力F的功率是40W．
（3）此滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題只要知道功和功率的公式就可求解．要注意其中的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，如承擔(dān)貨物的繩子般數(shù)要看有幾般繩子與動(dòng)滑輪接觸；繩子自由端的距離與物體上升的高度之間的關(guān)系：S=nh．