Question

13．用如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為300N，將重物提升3m所用的時間為10s．求：
（1）所做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh計算有用功；
（2）首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后求出繩子自由端移動的距離，再利用W=Fs計算總功，利用P=$\frac{W}{t}$計算拉力的功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%計算滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）重物做的有用功：
W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
（2）讀圖可知，n=2，則繩子自由端移動的距離s=2h=2×3m=6m，
拉力所做的總功W_總=Fs=300N×6m=1800J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W；
（3）滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1440J}{1840J}$×100%=80%．
答：（1）所做的有用功是1440J；
（2）拉力的功率是180W；
（3）滑輪組的機械效率是80%．

點評 這是一道較典型的關(guān)于滑輪組的計算題，主要用到了功的公式、功率的公式、機械效率的公式，雖然用到的公式較多，但只要搞清楚力與距離的對應(yīng)關(guān)系，難度也并不大．