Question

9．為了將重為600N的物體運送到6m高的樓頂上，甲工人利用圖甲的滑輪組施加300N拉力在30s的時間內完成任務，此過程中繩子自由端移動的距離為18m．拉力的功率為180W；乙工人搭建了圖乙所示的斜面，斜面長12m、高6m，乙工人沿斜面方向施加400N的拉力勻速將重物也成功運送到樓頂，該過程中斜面的機械效率為75%．

Answer 1

分析 （1）先判斷出承擔物重的繩子段數，根據s=nh計算繩子自由端移動的距離；再根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$計算拉力的功率；
（2）利用W=Gh計算有用功，利用W=Fs計算總功；根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算斜面的機械效率．

解答 解：（1）由圖甲知，滑輪組由3段繩子承擔物重，
所以，此過程中繩子自由端移動的距離：s=3h=3×6m=18m，
則拉力的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{300N×18m}{30s}$=180W；
（2）工人使用斜面做的有用功：W_有=Gh=600N×6m=3600J；
工人所做的總功：W_總=Fs=400N×12m=4800J；
該過程中斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3600J}{4800J}$×100%=75%．
故答案為：18；180；75%．

點評 本題考查了使用滑輪組、斜面時功率、機械效率的計算方法，要掌握各物理量的區別及聯系，要掌握其基本公式及其推導公式．