Question

用一个动滑轮把重为200N的砂子在4s内提到6m高的脚手架上，所用的拉力F=120N，那么做的有用功是多少？拉力的功率是多少？机械效率是多少？

Answer 1

分析：题中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h，
（1）克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算；
（2）求出拉力移动的距离，知道拉力F，利用W=Fs求总功，又知道做功时间，利用功率公式求做功功率；
（3）求出了有用功和总功，利用效率公式求动滑轮的机械效率．

解答：解：
（1）拉力F所做的有用功：
W_有用=Gh=200N×6m=1200J；
（2）使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，
拉力F移动的距离：
s=2h=2×6m=12m；
拉力F所做的总功：
W_总=Fs=120N×12m=1440J，
拉力F做功的功率：
P=

W总

t

=

1440J

4s

=360W；
（3）动滑轮的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

1200J

1440J

×100%≈83.3%．
答：使用动滑轮做的有用功是1200J；拉力的功率是360W；机械效率是83.3%．

点评：本题考查的知识点多，用到的公式多，难点是求拉力所做的总功，本题的关键是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），从而求出拉力F移动的距离s=2h．