Question

19．用如圖所示的滑輪組將重為600N的物體在10s內勻速提升了3m，已知拉力F為250N，不計繩重和摩擦，求：
（1）此過程人做的有用功    
（2）拉力做功的功率
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和上升高度，利用W=Gh求出有用功；
（2）由圖知，n=3，根據s=nh求出拉力移動距離，利用W=Fs求出總功；知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功功率；
（3）求出了有用功和總功，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_有用=Gh=600N×3m=1800J；
（2）由圖知，n=3，拉力移動距離：s=3h=3×3m=9m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=250N×9m=2250J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2250W}{10s}$=225W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1800J}{2250J}$×100%=80%；
答：（1）此過程人做的有用功為1800J；    
（2）拉力做功的功率為225W；
（3）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、功率和機械效率的計算，靈活的應用公式和確定滑輪組繩子的有效股數是關鍵．