Question

如圖所示的裝置，已知物體重4N，當勻速向上拉繩子的自由端時，在4s內重物升高0.1m，此時彈簧測力計的示數為1.6N，求：
（1）有用功　
（2）拉力的功率
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

解：（1）有用功W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
（2）W_總=FS=F×3h=1.6N×3×0.1m=0.48J；
拉力的功率P===0.12W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）有用功為0.4J
（2）拉力的功率為0.12W
（3）滑輪組的機械效率為83.3%．
分析：（1）已知物體的重力和升高的高度，根據公式W=Gh可求有用功；
（2）已知拉力的大小和動滑輪上繩子的段數，根據公式W=FS可求拉力做的功，再利用公式P=可求拉力的功率；
（3）根據公式η=可求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查有用功、總功、功率、機械效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，求動滑輪上繩子的段數是本題的突破口．