Question

4．工人用如圖所示的滑輪組將一重400N的物體10s內(nèi)勻速提高了10m，若所用的拉力為150N，不計(jì)繩重和摩擦．
（1）拉力做的有用功是多少？總功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W_有=Gh和W_總=Fs計(jì)算工人做的有用功和總功；
（2）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計(jì)算工人做功的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）拉力做的有用功：W_有=Gh=400N×10m=4×10³J；
由圖可知，n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=3×10m=30m，
總功：W_總=Fs=150N×30m=4.5×10³J；
（2）拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{4.5×1{0}^{3}J}{10s}$=450W；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{4×1{0}^{3}J}{4.5×1{0}^{3}J}$×100%≈88.9%．
答：（1）拉力做的有用功是4×10³J，總功是4.5×10³J；
（2）拉力的功率是450W；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率為88.9%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，注意各力與距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟練運(yùn)用相關(guān)公式是解決此題的關(guān)鍵．