Question

如圖所示，工人用滑輪組吊起重力為600N的箱子，使箱子以0.4m/s的速度從地面升到12m高的五樓上，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg．求：
（l）工人做的有用功；
（2）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做總功的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知箱子的重力和箱子上升的高度，直接根據(jù)W=Gh即可求出有用功．
（2）先根據(jù)有用功和機(jī)械效率求出總功，然后根據(jù)圖示可知提升箱子的繩子條數(shù)為2，利用W=Fs求出拉力的大小，最后根據(jù)功率的變形公式即可求出總功的功率．

解答：解：
（1）工人做的有用功：W_有用=Gh=600N×12m=7200J．
（2）根據(jù)圖示可知，n=2，
∵h(yuǎn)=12m，
∴s=2h=2×12m=24m；
又∵η=

W有

W總

∴W_總=

W有

η

=

7200J

80%

=9000J；
又∵W_總=Fs
∴F=

W總

s

=

9000J

24m

=375N；
∵箱子上升的速度為v=0.4m/s
∴自由端移動(dòng)的速度：v′=2×0.4m/s=0.8m/s；
又∵P=

W總

t

=

Fs

t

=Fv
∴工人做總功的功率是：P=Fv′=375N×0.8m/s=300W．
答：（l）工人做的有用功為7200J；
（2）工人做總功的功率是300W．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，綜合性較強(qiáng)，基礎(chǔ)性題目，弄清楚繩子移動(dòng)距離是解決此題的關(guān)鍵．