Question

18．如图是用动滑轮运送建筑材料A的示意图，在卷扬机对绳子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W_有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W．绳重可忽略不计．求：
（1）有用功W_有；
（2）额外功W_额；
（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）知道拉力的功率和工作时间，根据W=Pt求出总功，总功减去有用功就是额外功；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出使用动滑轮匀速提升物体A的机械效率．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=800N×10m=8000J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得拉力F做的功：W_总=Pt=200W×50s=10000J，
额外功：W_额=W_总-W_有=10000J-8000J=2000J；
（3）使用动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{8000J}{10000J}$×100%=80%．
答：（1）有用功为8000J；
（2）额外功为2000J；
（3）动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%．

点评 本题考查了做功公式和功率公式、机械效率公式的应用，是一道较为常见的应用题．