Question

起重機械在“建設美好南通”的過程中，發揮了重要的作用．如圖所示，吊臂上的滑輪組，可用F=10⁴ N的拉力將重為2.4×10⁴N的吊板提起，如果吊板1min內被勻速提高10m．求：
（1）拉力F所做的功；
（2）拉力F所做功的功率；
（3）在向上提升吊板的過程中，滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）從圖中可知承擔物重的繩子股數n=3，則s=3h，求出繩子自由端移動距離s，知道拉力大小，由功的公式求出拉力做的總功，
（2）又知道做功時間，由功率公式求拉力做功功率；
（3）已知物重和物體上升的高度，利用W=Gh求有用功；上面求出了總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率．
解答：解：（1）繩子自由端移動距離：
s=3h=3×10m=30m，
拉力所做的功：
W=Fs=10⁴N×30m=3×10⁵J，
（2）拉力做功功率：
P===5000W=5kW；
（3）提升過程的有用功：
W_有=Gh=2.4×10⁴N×10m=2.4×10⁵J，
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）拉力F所做的功為3×10⁵J；
（2）拉力F所做功的功率為5kW；
（3）在向上提升吊板的過程中，滑輪組的機械效率為80%．
點評：題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，理解并求出有用功和總功是本題的關鍵．