Question

9．為了將重為600N的物體運(yùn)送到6m高的樓頂上，甲工人利用圖甲的滑輪組施加300N拉力在30s的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，此過程中繩子自由端移動(dòng)的距離為18m．拉力的功率為180W；乙工人搭建了圖乙所示的斜面，斜面長12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力勻速將重物也成功運(yùn)送到樓頂，該過程中斜面的機(jī)械效率為75%．

Answer 1

分析 （1）先判斷出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，根據(jù)s=nh計(jì)算繩子自由端移動(dòng)的距離；再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$計(jì)算拉力的功率；
（2）利用W=Gh計(jì)算有用功，利用W=Fs計(jì)算總功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算斜面的機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖甲知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，
所以，此過程中繩子自由端移動(dòng)的距離：s=3h=3×6m=18m，
則拉力的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{300N×18m}{30s}$=180W；
（2）工人使用斜面做的有用功：W_有=Gh=600N×6m=3600J；
工人所做的總功：W_總=Fs=400N×12m=4800J；
該過程中斜面的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3600J}{4800J}$×100%=75%．
故答案為：18；180；75%．

點(diǎn)評 本題考查了使用滑輪組、斜面時(shí)功率、機(jī)械效率的計(jì)算方法，要掌握各物理量的區(qū)別及聯(lián)系，要掌握其基本公式及其推導(dǎo)公式．