Question

9．如圖所示，工人用滑輪組吊起質量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子10s內被勻速豎直提升了2m，不計繩重和摩擦，g=10N/kg．
求：（l）箱子受到的重力；
（2）工人做的有用功；
（3）滑輪組的機械效率；
（4）工人所做總功的功率．

Answer 1

分析 （1）知道箱子的質量，利用G=mg求箱子的重力；
（2）利用W=Gh求工人做的有用功；
（3）由圖知，承擔重物的繩子股數n=2，拉力端移動距離s=2h，利用W=Fs求總功；滑輪組的機械效率根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$
（4）利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功的總功率．

解答 解：
（1）箱子受到的重力：G=mg=40kg×10N/kg=400N；
（2）工人做的有用功：W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（3）由圖可知，承擔動滑輪和重物的繩子股數n=2，
拉力端移動距離：s=2h=2×2m=4m；
拉力所做的功：W_總=Fs=250N×4m=1000J；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%；
（4）工人所做總功的功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
答：（l）箱子受到的重力為400N；
（2）工人做的有用功為800J；
（3）滑輪組的機械效率為80%；
（4）工人所做總功的功率為100W．

點評 本題考查了使用滑輪組時重力、有用功、總功、功率、機械效率的計算，要求靈活運用公式，屬于基礎題目．