Question

用如圖所示滑輪組將重6×10²N的物體勻速提高2m，拉力所做的功為2×10³J，所用的時間為20s．求：
（1）有用功；
（2）拉力的功率；
（3）該滑輪組的機械效率．

Answer 1

解：（1）用滑輪組提升物體做的有用功：
W_有用=Gh=6×10²N×2m=1.2×10³J
（2）拉力的做功功率：
P===100W；
（3）滑輪組的機械效率
η=×100%=×100%=60%．
答：（1）有用功為1.2×10³J；
（2）拉力的功率為100W；
（3）該滑輪組的機械效率為60%．
分析：由圖可知，承擔貨物重的繩子股數n=3，設提升物體的高度為h，則繩子自由端移動的距離（拉力移動的距離）s=3h；
（1）知道物體重和提升物體的高度，利用W_有用=Gh求出有用功；
（2）知道拉力所做的功和做功時間，利用P=求拉力的做功功率；
（3）知道了有用功和總功大小，利用效率的公式求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了學生對有用功、總功、機械效率、功率的掌握和運用，能區分使用滑輪組時有用功和總功的計算方法是本題的關鍵．