Question

如圖所示，某礦產工人用200N的水平拉力，抓緊繩子的一端，沿水平方向向右運動，在10s內將礦井里質量為32kg的物體提升4m．若不計一切摩擦，求：
（1）礦工在10s內所做的功和他做功的功率
（2）動滑輪受到的重力
（3）滑輪組的機械效率（取g=10N/kg）

Answer 1

已知：拉力F=200N，時間t=10s，質量m=32kg，高度h=4m，n=2，g=10N/kg
求：（1）礦工在10s內所做的功W_總=？；他做功的功率P=？；（2）動滑輪受到的重力G_動=？；（3）滑輪組的機械效率η=？
解：（1）因拉力移動距離：s=2h=4m×2=8m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=200N×8m=1600J；
拉力的功率：
P===160W；
（2）物體重力：
G=mg=32kg×10N/kg=320N，
∵F=（G+G_動）
∴動滑輪重：
G_動=2F-G=200N×2-320N=80N；
（3）有用功：
W_有用=Gh=320N×4m=1280J，
機械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）礦工在10s內所做的功為1600J；他做功的功率為160W；
（2）動滑輪受到的重力為80N；
（3）滑輪組的機械效率為80%．
分析：（1）根據s=2h求出拉力移動距離，根據W=Fs求出拉力做的總功，根據P=求出功率；
（2）根據G=mg求出物體重力，根據F=（G+G_動）求出動滑輪重；
（3）根據W=Gh求出有用功，根據η=求出機械效率．
點評：此題主要考查的是學生對有用功、總功、功率、機械效率、動滑輪重計算公式的理解和掌握，綜合性很強，中考常見題型．