Question

如圖所示，旗桿頂部有一個定滑輪，升旗手在50s內通過一根繞過定滑輪的細繩，用20N的力把一面質量為1.5kg的國旗沿豎直方向勻速拉動上升8m．
求：（1）升旗手拉動繩子所做的功；
（2）定滑輪的機械效率；
（3）提升國旗的功率是多少（不計細繩重，g=10N/kg）．

Answer 1

分析：（1）根據功的公式W=Fs求出；
（2）機械效率等于有用功與總功的比值，有用功是克服國旗的重力所做的功，總功等于拉力所做的功．
（3）根據（1）求得拉力所做的功，力P=

W

t

可求得提升國旗的功率．

解答：解：
由題知：F=20N；s=8m；G=mg=1.5kg×10N/kg=15N；
（1）W=Fs=20N×8m=160J；
（2）W_有=Gh=15N×8m=120J；
η=

W有用

W總

×100%=

120J

160J

×100%=75%．
（3）提升國旗的功率P=

W

t

=

160J

50s

=3.2W．
答：（1）升旗手拉動繩子所做的功是160J；
（2）定滑輪的機械效率是75%．
（3）提升國旗的功率是3.2W．

點評：考查了功，功率與機械效率的計算，應注意：功等于力與力的方向上距離的乘積；題中提到了定滑輪，定滑輪不省力與不費力．