Question

一个工人用的滑轮组匀速提升重3000N的货物，如图所示．绳子的自由端被拉下了4m，绳端处的拉力为900N，（g=10N/kg）求：
（1）重物上升的高度和工人所做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）人拉绳的速度是0.3m/s，工人做功的总功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知绳子自由端移动的距离和动滑轮上绳子的段数，可求重物上升的高度，还知道物体的重力，根据公式W=Gh可求工人所做的有用功．
（2）已知绳子自由端移动的距离和拉力的大小，根据公式W=FS可求给人所做的总功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率．
（3）已知人拉绳的速度和拉力的大小，根据公式P=FV可求工人做功的总功率．
解答：解：（1）重物上升的高度h===1m，
工人所做的有用功W_有用=Gh=3000N×1m=3000J．
答：重物上升的高度为1m，工人所做的有用功为3000J．
（2）滑轮组的机械效率为η=====83.33%．
答：滑轮组的机械效率为83.33%．
（3）工人做功的总功率P_总=FV=900N×0.3m/s=270W．
答：工人做功的总功率为270W．
点评：本题考查高度、有用功、总功、机械效率和总功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是分析出动滑轮上绳子的段数．