Question

17．如圖所示，工人用200N的拉力，在15s的時(shí)間內(nèi)，將重510N的建筑材料提升到6m高的樓頂上，不計(jì)繩重及摩擦，求：
（1）拉力做功的功率；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）動(dòng)滑輪的重力．

Answer 1

分析 （1）由圖可知n=3，根據(jù)s=3h求出繩子自由端移動(dòng)距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功，再根據(jù)P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$求出拉力做功的功率；
（2）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力．

解答 解：
（1）由圖可知n=3，則繩子自由端移動(dòng)距離：s=3h=3×6m=18m，
拉力做的功：W_總=Fs=200N×18m=3600J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3600J}{15s}$=240W；
（2）有用功：W_有用=Gh=510N×6m=3060J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{3060J}{3600J}$×100%=85%；
（3）不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=3F-G=3×200N-510N=90N．
答：（1）拉力做功的功率為240W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為85%；
（3）動(dòng)滑輪的重力為90N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了總功、總功率、有用功、機(jī)械效率和滑輪組省力情況的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的靈活應(yīng)用．