Question

9．工人用如圖所示裝置從6m深的井中勻速吊起一個重量是800N的物體，若每個滑輪重為200N，2min后物體由井底升至井口．求：（不計繩重及摩擦）
（1）物體上升過程中工人所做的有用功功率；
（2）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重量和提升的高度，根據W=Gh求出有用功，再根據P=$\frac{W}{t}$求出工人所做的有用功功率；
（2）不計繩重及摩擦，提升物體和動滑輪重所做的功即為總功，根據W=Gh求出其大小，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）物體上升過程中工人所做的有用功：
W_有=Gh=800N×6m=4800J，
工人所做的有用功功率：
P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{4800J}{2×60s}$=40W；
（2）拉力所做的總功：
W_總=（G+G_動）h=（800N+200N）×6m=6000J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4800J}{6000J}$×100%=80%．
答：（1）物體上升過程中工人所做的有用功功率為40W；
（2）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了有用功、總功、功率和滑輪組機械效率的計算，明確有用功和總功是解題的關鍵．