Question

工人用如圖所示裝置從6m深的井中勻速吊起一個重量是800N的物體，所用拉力為500N，2min后物體由井底升至井口，
求：（1）物體由井底升至井口工人所做的有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）物體上升過程中工人做功的功率．

Answer 1

分析：題中使用的是動滑輪，承擔貨物重的繩子股數n=2，設提升物體的高度為h，則繩子自由端移動的距離s=2h；
（1）知道物體重，利用W_有=Gh求提升物體所做的有用功
（2）知道拉力大小，利用W_總=Fs求總功；再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）上面求出了拉力做功大小，又知道做功時間，利用功率公式計算拉力做功功率．

解答：解：（1）物體由井底升至井口工人所做的有用功：
W_有用=Gh=800N×6m=4800J，
（2）由圖可知，s=2h=2×6m=12m，
提升物體所做的總功：
W_總=Fs=500N×12m=6000J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

4800J

6000J

×100%=80%；
（3）拉力做功功率：
P=

W總

t

=

6000J

2×60s

=50W．
答：（1）物體由井底升至井口工人所做的有用功為4800J；
（2）滑輪組的機械效率為80%；
（3）物體上升過程中工作做功的功率50W．

點評：本題考查了學生對有用功、總功、機械效率公式、功率公式的理解和運用，理解并求出有用功和總功是本題的關鍵．