Question

16．如圖所示，用滑輪組提起重630N的物體．繩子自由端拉力F為300N，重物在5s時間內勻速上升了1m，不計摩擦和繩重．求：
（1）滑輪組對重物所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和升高的高度，根據W=Gh求出滑輪組對重物所做的有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力做的總功，根據P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）滑輪組對重物所做的有用功：
W_有=Gh=630N×1m=630J；
（2）由圖可知：n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×1m=3m，
拉力做的功：
W_總=Fs=300N×3m=900J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{900J}{5s}$=180W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{630J}{900J}$×100%=70%．
答：（1）滑輪組對重物所做的有用功為630J；
（2）拉力做功的功率為180W；
（3）滑輪組的機械效率為70%．

點評 本題考查了做功公式、功率公式、機械效率公式的應用，明確有用功和總功是關鍵．