Question

10．建筑工地上，工人用如圖所示的裝置拉升建材，工人的體重為800N，將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為400N，時間為20s．不計摩擦和繩重，（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）此過程中該裝置的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道建材的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出此過程中該裝置的機械效率．

解答 解：（1）工人做的有用功：W_有=Gh=500N×6m=3000J；
（2）由圖可知，n=2，
則繩端移動的距離：s=nh=2×6m=12m，
工人做的總功：W_總=Fs=400N×12m=4800J，
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4800J}{20s}$=240W；
（3）此過程中，該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{4800J}$×100%=62.5%．
答：（1）工人做的有用功3000J；
（2）工人做工的功率240W；
（3）此過程中該裝置的機械效率62.5%．

點評 本題考查了功、功率、機械效率的計算，關鍵是公式的靈活運用和有用功、總功的理解與掌握．