Question

15．某建筑工地上，工人用圖所示的動滑輪將150N的物體勻速豎直提升了6m，花了10s，若動滑輪重50N，不計繩重和摩擦．
請計算工人拉動滑輪的功率和動滑輪的機械效率．

Answer 1

分析 （1）不計繩重和摩擦，工人所做的總功為克服物體和動滑輪總重所做的功，即W_總=（G_物+G_動）h；知道工作時間，利用P=$\frac{{W}_{總}}{t}$計算拉力的功率；
（2）已知物體的重力和上升的高度，根據(jù)W_有=Gh求出有用功；最后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算動滑輪的機械效率．

解答 解：不計繩重和摩擦，工人拉動滑輪做的功：
W_總=（G_物+G_動）h=（150N+50N）×6m=1200J；
工人拉動滑輪的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
提升重物所做的有用功：
W_有=Gh=150N×6m=900J；
動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{900J}{1200J}$×100%=75%；
答：工人拉動滑輪的功率120W；動滑輪的機械效率為75%．

點評 本題考查了總功、有用功、功率和機械效率的計算，計算總功時，也可以先計算拉力，再計算總功．