Question

11．裝修工人用如圖所示的滑輪組把重為300N的貨物在25s內(nèi)勻速提高到10m高的樓上．若所用動滑輪重100N，不計繩重及摩擦．則工人做功的功率為160W，該滑輪組的機械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）已知物重和物體上升的高度，利用W_有用=Gh計算有用功．
（2）由圖知，承擔物重的繩子有2股，所以繩端移動的距離s=2h，已知拉力，可以用W_總=Fs計算總功；
知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求工人做功的功率；
（3）求出了有用功和總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）對貨物做的有用功：
W_有用=Gh=300N×10m=3000J；
（2）由圖知，n=2，則s=2h=2×10m=20m
F=$\frac{1}{2}$G_總=$\frac{1}{2}$×（300N+100N）=200N
拉力做的功為
W_總=Fs=200N×20m=4000J，
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4000J}{25s}$=160W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{4000J}$×100%=75%．
故答案為：160；75%．

點評 本題考查了有用功、總功、機械效率和總功率的計算，區(qū)分有用功、額外功和總功（從我們做功的目的出發(fā)，對我們有用的為有用功，對我們無用但又不得不做的功為額外功，拉力對機械做的功為總功）是本題的關鍵．