Question

20．如圖所示，工人用600N的力向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端，繩子下端移動了2m所用的時間是10s，已知該滑輪組的效率為70%（g取10N/kg）．求：
（1）拉力F的功率是多少？
（2）有用功是多少？
（3）被吊起重物的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）已知人的拉力和繩子移動的距離，根據(jù)W=Fs計算出拉力做的功，又知時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（2）由（1）知總功，又知機械效率，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，將有關數(shù)值代入計算出有用功；
（3）從圖上可知n=2，則s=2h，又知W_有用=Gh，將有關數(shù)值代入計算出重物的重力，利用G=mg可求質(zhì)量．

解答 解：（1）拉力做的功：W_總=Fs=600N×2m=1200J，
功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
（2）根η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可得有用功：
W_有用=W_總×η=1200J×70%=840J；
（3）s=2h=2m，則物體升高的高度為：
h=$\frac{s}{2}$=$\frac{2m}{2}$=1m，
根據(jù)W_有用=Gh可得，物體的重力為：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{840J}{1m}$=840N．
物體的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{840N}{10N/kg}$=84kg．
答：（1）拉力F的功率是90W；
（2）有用功是630J；
（3）被吊起重物的質(zhì)量是84kg．

點評 此題主要考查的是學生對功、功率、機械效率、重力計算公式的理解和掌握，弄清有幾段繩子是解題的關鍵．