Question

一物體質量為18kg，．如圖所示，小明用定滑輪將該物體在4s內勻速提高2m．所用拉力為200N．試計算此過程中（取g=10N/kg）
（1）定滑輪的機械效率
（2）拉力的功率．

Answer 1

分析：（1）知道物體質量根據G=mg求出重力，又知道物體移動的距離根據W=Gh求出有用功；知道拉力可求出拉力端移動的距離，利用功的公式W=Fs求拉力做功，根據效率公式求出滑輪組的機械效率；
（2）知道拉力做功和時間，根據功率公式求出拉力功率．

解答：已知：m=18kg，t=4s，h=2m，F=200N，g=10N/kg
求：（1）定滑輪的機械效率η；
（2）拉力的功率P．
解：（1）物體的重力：
G=mg=18kg×10N/kg=180N，
有用功：
W_有=Gh=180N×2m=360J，
用定滑輪提升重物，繩子自由端移動的距離s=h=2m，則總功：
W_總=Fs=200N×2m=400J，
定滑輪的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

360J

400J

×100%=90%．
（2）拉力功率：
P=

W總

t

=

400J

4s

=100W．
答：（1）定滑輪的機械效率為90%；
（2）拉力的功率為100W．

點評：本題考查了功率、機械效率、有用功、總功的計算，計算時注意使用定滑輪s=h．