Question

15．工人用如圖甲所示的滑輪組提升重550N的裝修材料，在20s內(nèi)將裝修材料勻速提升6m的高度．工人對繩子自由端的拉力做功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計(jì)鋼絲繩的重、摩擦力大�。�求：
（1）滑輪組提升物體所做的有用功是多少？
（2）滑輪組提升物體的機(jī)械效率是多少？
（3）拉力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）已知材料重力，利用W=Gh計(jì)算滑輪組提升物體所做的有用功．
（2）根據(jù)圖乙可以確定此時拉力做的功，即總功，再利用效率公式計(jì)算滑輪組提升物體的機(jī)械效率．
（3）知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率．

解答 解：
（1）有用功：W_有=Gh=550N×6m=3300J；
（2）由圖乙可知，時間為20s時，拉力做的總功是4000J，
則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{3300J}{4000J}$×100%=82.5%；
（3）拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4000J}{20s}$=200W．
答：（1）滑輪組提升重物所做的有用功是3300J；
（2）滑輪組提升物體的機(jī)械效率是82.5%；
（3）拉力做功的功率是200W．

點(diǎn)評 此題主要考查的使學(xué)生對有用功、機(jī)械效率、總功、功率計(jì)算公式的理解和掌握，由圖象讀出有用的數(shù)據(jù)是解決此題的關(guān)鍵．