Question

16．小伟用如图所示滑轮组提升480N的重物G，绳子自由端的拉力F为200N．重物在10s内匀速上升了3m．（不计绳重和摩擦）求：
（1）小伟做的有用功
（2）小伟做的总功
（3）小伟做功的功率
（4）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道重物的重力和上升的高度，根据W=Gh求出小伟做的有用功
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出小伟做的总功；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出小伟做功的功率；
（4）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出该滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）小伟做的有用功：
W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=nh=3×3m=9m，
小伟做的总功：
W_总=Fs=200N×9m=1800J；
（3）小伟做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W；
（2）该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1440J}{1800J}$×100%=80%．
答：（1）小伟做的有用功为1440J；
（2）小伟做的总功为1800J；
（3）小伟做功的功率为180W；
（4）该滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率、滑轮组机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．