Question

19．某人用的滑輪組提升物體（如圖所示）．在1000N的力的作用下，質(zhì)量為160kg的物體以0.2m/s的速度勻速上升了10秒．（g=10N/kg）求：
（1）他對(duì)物體做的有用功是多少？
（2）他做的總功是多少？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（4）拉力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)G=mg計(jì)算出物體的重力，根據(jù)速度公式計(jì)算出物體升高的高度，由W_有=Gh計(jì)算出有用功；
（2）由滑輪組的特點(diǎn)可以計(jì)算拉力移動(dòng)的距離，由W=Fs計(jì)算出總功；
（3）機(jī)械效率等于有用功與總功的比值；
（4）功率是指單位時(shí)間內(nèi)做的功．

解答 解：（1）物體的重力G=mg=160kg×10N/kg=1600N，
由v=$\frac{s}{t}$得，s=vt=0.2m/s×10s=2m，
W_有=Gh=1600N×2m=3200J．
（2）滑輪組有2段繩子承擔(dān)總重，
繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m，
總功：W=Fs=1000N×4m=4000W．
（3）機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{W}$=$\frac{3200J}{4000J}$=80%．
（4）滑輪組的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4000J}{10s}$=400W．
答：（1）他對(duì)物體做的有用功是3200J；
（2）他做的總功是4000J；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是80%；
（4）拉力的功率是400W．

點(diǎn)評(píng) 本題較簡(jiǎn)單，直接由公式可計(jì)算總功、有用功、額外功、機(jī)械效率、功率；關(guān)鍵是判斷出承擔(dān)總重繩子的段數(shù)．