Question

17．如圖所示，工人用500N的拉力，將重1200N的木箱勻速提升1.5m，所用的時間為30s．求：
（1）工人所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知木箱的重力和提升的高度，由W_有用=Gh可求得有用功；
（2）先根據s=3h求出繩子自由端移動距離，再根據W_總=Fs求出所做的總功，根據P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出拉力的功率；
（3）前面已經求得有用功和總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可求得機械效率．

解答 解：
（1）工人所做的有用功：W_有用=Gh=1200N×1.5m=1800J；
（2）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離：s=3h=3×1.5m=4.5m；
工人所做的總功：W_總=Fs=500N×4.5m=2250J；
則拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2250J}{30s}$=75W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1800J}{2250J}$×100%=80%．
答：（1）工人所做的有用功是1800J；
（2）拉力的功率是75W；
（3）滑輪組的機械效率是80%．

點評 此題主要考查的是學生對有用功、總功、額外功、功率、機械效率計算公式的理解和掌握，綜合性較強，但難度不大．