Question

某人利用如图所示滑轮组从井中提水，在某次操作中，人在绳端所用拉力F=50N，在t=10s内将重为90N的水匀速提升6m．求这段时间内：
（1）人所做的有用功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此次操作中装置的机械效率．　（摩擦和绳重不计）

Answer 1

解：
（1）W_有用=Gh=90N×6m=540J，
（2）由图知n=3，
S=3h=3×6m=18m，
W_总=FS=50N×18m=900J，
P===90W；
（3）滑轮组的机械效率：
η===60%．
答：（1）人所做的有用功540J；
（2）拉力F做功的功率为90W；
（3）此次操作中装置的机械效率为60%．
分析：由图知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h．
（1）知道重物重和上升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）求出s=3h，知道拉力大小，利用W=Fs求总功，知道做功时间，利用功率公式求拉力做功的功率；
（3）求出了拉力做的有用功、总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率、功率的计算，本题关键：一是确定承担物重的绳子股数n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是灵活运用所学公式．