Question

如图所示，工人用滑轮组将重400N的货物以0.5m/s的速度匀速提升1m，拉力F为250N，则此过程有用功为________J，拉力F的功率为________W，滑轮组的机械效率为________．

Answer 1

400    375    80%
分析：从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n，s=nh．
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求出有用功；
（2）知道拉力大小，再求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求出总功；求出拉力端移动的速度，利用功率推导公式P=Fv求拉力做功功率；
（3）根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
解答：由图可知，n=2，
s=2h=2×1m=2m；
（1）当提升G=400N的重物时，
W_有=Gh=400N×1m=400J，
（2）拉力端移动的距离：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_总=Fs=250N×2m=500J，
拉力端移动的速度：
v=2×0.5m/s=1m/s
拉力做功功率：P=Fv=250N×1m/s=250W；
（3）滑轮组此时的机械效率：
η===80%；
故答案为：400，375，80%．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率了解与掌握，解题关键：一是区分有用功、额外功和总功（从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功）；二是利用好功率推导公式P=Fv．