Question

【題目】裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質量為100㎏的貨物，所用的拉力F為550N，繩子自由端在50s內被拉下2m，在此過程中求：
（1）拉力F所做的功和功率；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）請簡要回答動滑輪重力大小對滑輪組的機械效率有何影響？ （g取10N/㎏，不計繩重及滑輪摩擦）

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做的功W總=FS=550N×2m=1100J，

功率P= = =22W．

答：拉力F所做的功為1100J，功率為22W．

（2）解：克服物體重力所做的有用功W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg× =1000J，

滑輪組的機械效率η= = ×100%≈91%．

答：滑輪組的機械效率為91%

（3）解：當物體重力一定時，根據公式η= = = 可知動滑輪的重力越小，滑輪組的機械效率就越高
【解析】（1）已知拉力的大小和拉力移動的距離，根據公式W=FS可求拉力做的總功，還知道做功的時間，根據公式P= 可求拉力的功率．（2）已知動滑輪上繩子的段數和繩子自由端移動的距離以及物體的質量，根據公式W=Gh可求克服物體重力做的有用功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率．（3）根據滑輪組機械效率的推導公式η= = = 可知動滑輪重力大小對滑輪組的機械效率影響．
【考點精析】利用功的計算和滑輪（組）的機械效率對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．