Question

20．如图，工人用一滑轮组把重为480牛的物体匀速提升5米，所用时间为20秒，若该装置的机械效率是80%，工人对绳子的拉力是300牛，拉力的功率是150瓦．

Answer 1

分析 由图可知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，
（1）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；根据滑轮组的机械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算出拉力所做的总功；拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求出拉力大小；
（2）又知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率．

解答 解：
（1）物重：G=480N，h=5m，
滑轮组对重物所做的有用功：W_有用=Gh=480N×5m=2400J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得滑轮组所做总功：
W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{2400J}{80%}$=3000J，
由图知，n=2，s=2h=2×5m=10m，
由W=Fs得，拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{3000J}{10m}$=300N；
（2）滑轮组做功时间：t=20s，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3000J}{20s}$=150W．
故答案为：300；150．

点评 这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要搞清楚力与距离的对应关系，难度也并不大．