Question

11．如圖所示，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，物體在5s內勻速上升了1m，求：
（1）有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）拉力的功率；
（4）若不計繩重和摩擦，動滑輪的重力．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（3）知道拉力做的總功和做功時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（4）若不計繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出動滑輪的重力．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=240N×1m=240J；
（2）由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×1m=2m，
總功：
W_總=Fs=150N×2m=300J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%；
（3）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{300J}{5s}$=60W；
（4）若不計繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-G=2×150N-240N=60N．
答：（1）有用功為240J；
（2）滑輪組的機械效率為80%；
（3）拉力的功率為60W；
（4）若不計繩重和摩擦，動滑輪的重力為60N．

點評 本題考查了有用功、總功、滑輪組機械效率、功率、動滑輪重力的計算，是一道較為簡單的應用題．