Question

近年來，汽車逐步走進了普通百姓的家庭．汽車出現故障后，需要進行維修．小明家的汽車家的汽車發動機在維修時，工人師傅要用一個滑輪組（如圖）把車里的發動機提起來．已知發動機質量為120kg，工人拉力為400N，在10s內發動機被提起了1m．求：（g=10N/kg）
（1）滑輪組的機械效率是多少？
（2）工人師傅做功的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知發動機的質量，可以得到重力；已知物重和提升高度，可以得到有用功；由圖知，承擔物重的繩子有4段，已知物體上升的高度，可以得到繩子自由端拉下的長度；已知拉力和繩子自由端拉下的長度，可以得到總功；已知有用功和總功，利用機械效率計算公式得到滑輪組的機械效率；
（2）已知拉力做的功和所用時間，利用公式P=

W

t

得到拉力的功率．

解答：已知：m=120kg  g=10N/kg  h=1m  n=4  F=400N  t=10s
求：（1）η=？（2）P=？
解：
（1）拉力做的有用功為W_有用=Gh=mgh=120kg×10N/kg×1m=1200J，
拉力做的總功為W_總=Fs=Fnh=400N×4×1m=1600J，
滑輪組的機械效率為η=

W有用

W總

×100%=

1200J

1600J

×100%=75%；
（2）拉力的功率為P=

W

t

=

1600J

10s

=160W．
答：（1）滑輪組的機械效率是75%；
（2）工人師傅做功的功率是160W．

點評：此題考查的是有用功、總功、機械效率和功率的計算，掌握基本公式，會正確判斷承擔物重的繩子段數，是解決此類問題的關鍵．