Question

4．如圖所示，工人用60N的拉力，將重100N的小桶在5秒內勻速提升了3m．以滑輪為參照物，小桶是靜止的，工人做功的功率為72W，動滑輪的機械效率為83.3%．．

Answer 1

分析 ①根據運動和靜止的相對性回答；
②根據繩子的有效段數求出繩子自由端移動的距s，根據W=Fs求工人做的總功，根據P=$\frac{W}{t}$求工人的功率；
③根據W_有=Gh求這個過程中做的有用功，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求動滑輪的機械效率．

解答 解：①物體隨滑輪一塊上升，以滑輪為參照物，小桶是靜止的；
②工人用60N的拉力，將重100N的小桶在5秒內勻速提升了3m，因繩子的有效段數為2，繩子自由端移動的距s=2×3m=6m，工人做的功：
W_總=Fs=60N×6m=360J，
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{360J}{5s}$=72W；
③這個過程中做的有用功：
W_有=Gh=100N×3m=300J，
動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{300J}{360J}$×100%≈83.3%．
故答案為：靜止；72；83.3%．

點評 本題考查運動的相對性、功率和機械效率的計算．難度適中．