Question

小悅用如圖所示的滑輪組，在10s鐘內將重力為600N的物體A 勻速提升了2m．已知繩子自由端所用的拉力為200N． 
（1）小悅做了多少有用功？
（2）小悅做功的功率是多少？
（3）該滑輪組的機械效率？

Answer 1

分析：由圖知道，承擔物重的繩子股數n=4，設重物被提升h，則拉力端移動的距離s=4h．
（1）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道拉力大小，求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs求拉力做的總功，再利用功率公式求拉力的功率．
（3）求出了有用功和總功，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率；

解答：解：由圖知，使用該滑輪組承擔物重的繩子股數，n=4
（1）W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）拉力端移動的距離：
s=4h=4×2m=8m，
拉力所做的總功：
W_總=Fs=200N×8m=1600J，
拉力功率：
P=

W總

t

=

1600J

10s

=160W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

1200J

1600J

×100%=75%；
答：（1）小悅做了1200J的有用功；
（2）小悅做功的功率是160W；
（3）該滑輪組的機械效率為75%．

點評：本題考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，確定承擔物重的繩子股數（直接從動滑輪上引出的繩子股數）是本題的關鍵．