Question

為打造環三中心城市，寧德市政府投入巨資，對市區南北主干道進行改造，施工中，一工人利用如圖所示的滑輪組，要15s內將480N的重物勻速拉到3m高處，所用的拉力是300N．求：
（1）有用功是多少？
（2）滑輪組的機械效率是多少？
（3）拉力的功率是多少？

Answer 1

解：（1）有用功W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
答：有用功是1440J；
（2）拉力移動的距離S=2h=2×3m=6m；
拉力做的總功W_總=FS=300N×6m=1800J；
滑輪組的機械效率是η=×100%=×100%=80%；
答：滑輪組的機械效率是80%；
（3）拉力的功率是P===120W；
答：拉力的功率是120W．
分析：（1）已知物體的重力和物體升高的高度，根據公式W=Gh可求有用功的大小；
（2）已知動滑輪上繩子的段數和拉力的大小以及物體升高的高度，根據公式W=FS可求拉力做的總功；有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率；
（3）已知拉力的大小和拉力所做的功，根據公式P=可求拉力的功率．
點評：本題考查有用功、總功、機械效率、功率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是判斷動滑輪上的繩子段數，本題考查知識點比較多，做題時一定要認真仔細．