Question

4．如圖所示，搬運工人用滑輪將重為425N的重物勻速提升4m，所用拉力為250N，時間為20s．則此過程中有用功是1700J，額外功是300J，拉力的功率是100W，滑輪的機械效率是85%．

Answer 1

分析 已知物體的重力，知道物體提升的高度，利用W_有用=Gh可求出有用功；根據(jù)動滑輪的工作特點求出拉力移動的距離，知道拉力大小，利用W_總=Fs求總功；則額外功等于總功與有用功之差，再利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，最后利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求滑輪的機械效率．

解答 解：工人做的有用功：
W_有用=Gh=425N×4m=1700J，
因為使用的是動滑輪，所以拉力移動的距離s=2h=2×4m=8m，
工人做的總功：
W_總=Fs=250N×8m=2000J，
所以，W_額外=W_總-W_有用=2000J-1700J=300J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2000J}{20s}$=100W；
動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1700J}{2000J}$×100%=85%．
故答案為：1700J；300J；100；85%．

點評 本題考查了使用動滑輪時有用功、總功、額外功、功率和機械效率的計算方法，知道動滑輪的工作特點是解答本題的關(guān)鍵．