Question

3．如圖，工人利用滑輪組用200N的拉力將40Kg的物體向上勻速提升，物體上升2m的時(shí)間為5秒，不考慮繩重和摩擦，g=10N/Kg，求：
（1）物體的重力；
（2）有用功；
（3）總功；
（4）拉力的功率；
（5）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h；
（1）知道物體的質(zhì)量，利用G=mg求物體的重力；
（2）知物重和物體被提升高度，根據(jù)公式W_有用=Gh可計(jì)算出有用功；
（3）先根據(jù)s=3h求出拉力移動(dòng)的距離，再利用W_總=Fs求總功；
（4）知道做功時(shí)間，利用功率公式求拉力的功率．
（5）求出了有用功、總功，利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）物體重力：
G=mg=40kg×10N/kg=400N；
（2）拉力所做的有用功：
W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（3）根據(jù)圖示可知s=3h=3×2m=6m，
拉力所做的總功：
W_總=Fs=200N×6m=1200J，
（4）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1200J}{5s}$=240W；
（5）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1200J}$×100%≈66.7%．
答：（1）物體的重力為400N；
（2）有用功為800J；
（3）總功為1200J；
（4）拉力的功率為240W；
（5）滑輪組的機(jī)械效率為66.7%．

點(diǎn)評 本題考查了功、功率以及機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是由圖得出n的值（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）．