Question

建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N 的建材从地面匀速送到6m 高处，所用拉力为125N，时间为20s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）此过程中该装置的机械效率；
（3）工人做功的功率．
（4）请你提出一条提高机械效率的途经．

Answer 1

分析：（1）已知物体重和上升的高度，根据W=Gh求出工人做的有用功；
（2）由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出自由度移动的距离，根据W=Fs求出工人做的总功；利用效率公式η=

W有用

W总

求机械效率；
（3）利用P=

W

t

求出工人做功的功率；
（4）提高机械效率可以在提升的重物不变时减小额外功，或在保持机械不变的条件下，增大提升的物体重力．

解答：解：（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=230N×6m=1380J；
（2）工人做的总功：
W_总=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J；
此过程中该装置的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

1380J

1500J

×100%=92%；
（3）工人做功的功率：P=

W总

t

=

1500J

20s

=75W；
（4）根据η=

W有用

W总

可知：提高机械效率可以在保持机械不变的条件下，增大提升的物体重力或在提升的重物不变时减小额外功．
所以，在许可范围内每次多调运一些建材（或减轻动滑轮的自重、或在滑轮转轴处加润滑油）．
答：（1）工人做的有用功为1380J；
（2）此过程中该装置的机械效率为92%；
（3）工人做功的功率为75W；
（4）在许可范围内每次多调运一些建材（或减轻动滑轮的自重、或在滑轮转轴处加润滑油）．

点评：本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握．