Question

9．用如圖所示的滑輪組勻速提升重為500N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3m所用的時間為10s，求：
（1）做的有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和提升的高度，根據公式W=Gh可求滑輪組提升重物時所做的有用功；
（2）先根據W=Fs求出總功，然后根據P=$\frac{W}{t}$即可求出拉力的功率；
（3）有用功和總功的比值就是滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）滑輪組提升重物時所做的有用功：W_有=Gh=500N×3m=1500J；
（2）由圖可知n=3；
拉力所做的總功：W_總=Fs=Fnh=200N×3m×3=1800J；
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W；
（3）滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1500J}{1800J}$×100%=83.3%．
答：（1）滑輪組提升重物時所做的有用功為1500J；
（2）拉力的功率180W；
（3）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查有用功、總功、功率、機械效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是要分清動滑輪上繩子的段數．