Question

【題目】工人用圖示裝置在10s內將質量為45kg的貨物勻速提升2m，此過程中拉力的功率為120W．（g取10N/kg）求：
（1）有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）若工人用此裝置勻速提升其他貨物，測得拉力大小為300N，額外功占總功的20%，工人提升貨物的重．

Answer 1

【答案】
（1）解：貨物的重力：G=mg=45kg×10N/kg=450N；

有用功：W有用=Gh=450N×2m=900J；

答：有用功為900J；

（2）解：拉力做的總功：W總=Pt=120W×10s=1200J；

滑輪組的機械效率：η= ×100%= ×100%=75%；

答：滑輪組的機械效率為75%；

（3）解：由圖可知n=3，

已知額外功占總功的20%，則此時的機械效率η′=1﹣20%=80%；

此時的機械效率：η′= = = = ，

所以提升物體的重力：G=η′nF=80%×3×300N=720N．

答：工人提升貨物的重為720N．

【解析】（1）知道物體的質量，根據(jù)G=mg計算出重力，再根據(jù)W有用=Gh計算出有用功；（2）利用W總=Pt求出總功，根據(jù)η= 計算機械效率；（3）根據(jù)機械效率（80%），拉力F和η′= = = = ，解得工人提升貨物的重．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪（組）的機械效率的相關知識，掌握關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．