Question

【題目】小明家新買的房子在12m高的樓上，裝修時為了節省人工、加快進度，小坤設計了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料。小明爸爸站在地面上用1min時間勻速把100kg的水泥吊到了樓上，所用的拉力是625N．求此過程中：（取g=10N/kg）

（1）滑輪組的機械效率；

（2）小明爸爸的功率。

Answer 1

【答案】（1）80%；（2）250W。

【解析】

（1）提升的水泥的重力是：G=mg=100 kg×10 N/kg=1000 N，

拉力做的有用功是：W有=Gh=1000 N×12 m=1.2×104 J，

由圖知道，滑輪組繩子的有效股數n =2，則繩子自由端移動的距離是：s=nh=2×12 m=24 m，

拉力做的總功是：W總=Fs=625 N×24 m=1.5×104 J，

所以，滑輪組的機械效率是：η=W有用/W總=1.2×104J/1.5×104J×100%=80%。

（2）做功所用的時間是：t=1min=60 s，所以，小明爸爸做功的功率是：P=W總/t=1.5×104J/60s=250 W。