Question

15．質量為40kg 的貨物放在水平地面上．
（1）小明利用如圖所示的滑輪組來提升該貨物，已知拉力F=250N，貨物在10s內被勻速提升了3m．求此過程中拉力的功率；
（2）求滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，承擔物重的繩子股數n=2，繩子末端移動的距離s=2h，根據W=Fs求出總功，再根據P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出此過程中拉力的功率；
（2）根據W=Gh=mgh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
則繩子自由端移動的距離：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的功：W_總=Fs=250N×6m=1500J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
（2）提升重物做的有用功：W_有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
答：（1）此過程中拉力的功率為150W；
（2）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題考查了有用功、總功、功率和機械效率的計算，靈活運用公式是解題的關鍵．