Question

如圖所示，用滑輪組勻速提起一個重為350N的物體，物體在10s內豎直上升了1m，人拉繩的力為250N．試問：人拉繩子做功的功率為多少？滑輪組的機械效率為多少？動滑輪重多少？（不計繩重和摩擦）

Answer 1

分析：知道物體的勻速上升高度，根據滑輪組的特點，計算繩子末端移動的距離；又知道拉力大小，根據功的公式和功率公式求人拉繩做功的功率；
知道物體重和上升的高度，利用功的公式計算有用功，再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
求出了有用功、總功，可以得出額外功的大小，因為不計繩重和摩擦，利用W_額=G_輪h求動滑輪重．

解答：解：（1）繩子末端移動的距離：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_總=Fs=250N×2m=500J，
拉力做功功率為：
P=

W

t

=

500J

10s

=50W；
（2）對物體做有用功：
W_有=Gh=350N×1m=350J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

× 100%=

350J

500J

×100%=70%；
∵不計繩重和摩擦，
W_額=G_輪h=G_輪×1m=W_總-W_有=500J-350J=150J，
∴G_輪=150N．
答：人拉繩做功的功率是50W；滑輪組的機械效率是70%；動滑輪重150N．

點評：本題綜合考查了有用功、額外功和總功的計算、功率的計算、機械效率的計算，利用好s=2h是本題的突破口，屬于易錯題．