Question

18．工人用如圖所示的滑輪組將一重400N的物體在10s內(nèi)勻速提高了10m，若所用的拉力為150N，不計繩重和摩擦．
（1）將重物提高10m拉力做的有用功是多少？總功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）該滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）知道物重和提升的高度，利用W_有=Gh求有用功；由圖知n=3，利用s=3h求拉力端移動的距離，再利用W_總=Fs求出工人做的總功；
（2）求出了總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）拉力做的有用功：W_有=Gh=400N×10m=4000J；
由圖知，n=3，則拉力端移動距離s=3h=3×10m=30m，
總功：W_總=Fs=150N×30m=4500J；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4500J}{10s}$=450W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{4000J}{4500J}$×100%≈88.9%．
答：（1）將重物提高10m拉力做的有用功是4000J、總功是4500J；
（2）拉力的功率是450W；
（3）該滑輪組的機械效率為88.9%．

點評 本題中主要考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，搞清各力與距離之間的對應關系，熟練運用相關公式是解決此題的關鍵．