Question

12．如圖，建筑工人用400N的拉力，將重1000N的物體勻速提升3m，所用時間是18s，求：
（1）工人所做的總功；
（2）工人做總功的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出工人所做的總功；
（2）根據P=$\frac{W}{t}$求出工人做總功的功率；
（3）根據W=Gh求出有用功，根據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=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×3m=9m，
工人所做的總功：
W_總=Fs=400N×9m=3600J；
（2）工人做總功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3600J}{18s}$=200W；
（3）有用功：
W_有=Gh=1000N×3m×=3000J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{3600J}$×100%≈83.3%． 
答：（1）工人所做的總功為3600J；
（2）工人做總功的功率為200W；
（3）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查了做功公式、功率公式和機械效率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數以及有用功、總功是關鍵．