Question

10．起重機(jī)械在建設(shè)“美麗廈門”的過程中，發(fā)揮了重要的作用．如圖所示，吊臂上的滑輪組，可用F=10⁴N的拉力將重為2.4×10⁴N的吊板提起，如果吊板1min內(nèi)被勻速提高10m．求：
（1）拉力F所做的功；
（2）拉力F所做功的功率；
（3）提升吊板的過程中，滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）從圖中可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，求出繩子自由端移動(dòng)距離s，知道拉力大小，由功的公式求出拉力做的總功，
（2）又知道做功時(shí)間，由功率公式求拉力做功功率；
（3）已知物重和物體上升的高度，利用W=Gh求有用功；上面求出了總功，利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，所以繩子自由端移動(dòng)距離：
s=3h=3×10m=30m，
拉力所做的功：
W=Fs=10⁴N×30m=3×10⁵J，
（2）拉力做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{60s}$=5000W；
（3）提升過程的有用功：
W_有=Gh=2.4×10⁴N×10m=2.4×10⁵J，
 η=$\frac{{W}_{有}}{W}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）拉力F所做的功為3×10⁵J；
（2）拉力F所做功的功率為5kW；
（3）在向上提升吊板的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，理解并求出有用功和總功是本題的關(guān)鍵．