Question

【題目】如圖所示，工人通過(guò)滑輪組使質(zhì)量為50kg的箱子以0.4m/s 的速度從地面提升到12m高的平臺(tái)上，若工人吊起箱子過(guò)程中做的額外功是1800J，g取10N/kg．求：

（1）滑輪組的機(jī)械效率；
（2）工人吊起箱子的過(guò)程中所用的拉力；
（3）工人做功的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：箱子重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N，

工人做的有用功：W有用=Gh=500N×12m=6000J，

工人做的總功：W總=W有用+W額=6000J+1800J=7800J，

滑輪組的機(jī)械效率：

η= ×100%= ×100%≈76.9%；

（2）解：由圖可知，n=2；拉力端移動(dòng)距離：s=2h=2×12m=24m；

由W總=Fs得工人吊起箱子的過(guò)程中所用的拉力：

F= = =325N；

（3）解：由v= 得提升箱子所用的時(shí)間：

t= = =30s，

拉力的功率：

P= = =260W．

【解析】（1）知道物體重力和高度，根據(jù)公式W=Gh求出有用功，根據(jù)公式W總=W有用+W額求出總功，根據(jù)公式η= ×100%求出其機(jī)械效率；（2）根據(jù)s=2h求出拉力移動(dòng)距離，再根據(jù)W總=Fs求出拉力大��；（3）根據(jù)公式v= 求出箱子移動(dòng)時(shí)間，根據(jù)公式P= 求出拉力的功率．
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用滑輪組繩子拉力的計(jì)算和功率的計(jì)算與測(cè)量，掌握1、根據(jù)題意確定重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動(dòng)距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動(dòng)距離就是：nh；3、看是否計(jì)動(dòng)滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計(jì)）當(dāng)不計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此題．