Question

19．某人用的滑轮组提升物体（如图所示）．在1000N的力的作用下，质量为160kg的物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒．（g=10N/kg）求：
（1）他对物体做的有用功是多少？
（2）他做的总功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
（4）拉力的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据G=mg计算出物体的重力，根据速度公式计算出物体升高的高度，由W_有=Gh计算出有用功；
（2）由滑轮组的特点可以计算拉力移动的距离，由W=Fs计算出总功；
（3）机械效率等于有用功与总功的比值；
（4）功率是指单位时间内做的功．

解答 解：（1）物体的重力G=mg=160kg×10N/kg=1600N，
由v=$\frac{s}{t}$得，s=vt=0.2m/s×10s=2m，
W_有=Gh=1600N×2m=3200J．
（2）滑轮组有2段绳子承担总重，
绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m，
总功：W=Fs=1000N×4m=4000W．
（3）机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{W}$=$\frac{3200J}{4000J}$=80%．
（4）滑轮组的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{4000J}{10s}$=400W．
答：（1）他对物体做的有用功是3200J；
（2）他做的总功是4000J；
（3）该滑轮组的机械效率是80%；
（4）拉力的功率是400W．

点评 本题较简单，直接由公式可计算总功、有用功、额外功、机械效率、功率；关键是判断出承担总重绳子的段数．