Question

20．如图所示，一人用150N的拉力将重为200N的物体匀速拉升了2m，所用时间为10s，不计一切摩擦及绳重．则
（1）此过程中人作的有用功是多少？
（2）拉力做功的功率？
（3）此滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）知道拉力做的总功和做功时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）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，利用W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）有用功：
W_有=Gh=200N×2m=400J；
（2）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
总功：
W_总=Fs=150N×4m=600J，
拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{600J}{10s}$=60W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{400J}{600J}$×100%≈66.7%．
答：（1）此过程中人做的有用功是400J；
（2）拉力做功的功率为60W；
（3）此滑轮组的机械效率是66.7%．

点评 本题考查了有用功、总功、滑轮组机械效率、功率的计算，是一道较为简单的关于滑轮组的计算题．