Question

2．一建筑工人，使用了如图所示的装置将建筑材料提上高处，已知建筑材料的质量为50kg，人对绳的拉力为300N，重物在拉力的作用下1min匀速上升了4m，绳重和摩擦不计．（取g=10N/kg） 求：
（1）人在1min内做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 重力G=mg；根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；功率的计算公式为P=$\frac{{W}_{总}}{t}$；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．

解答 解：（1）物体在1min内匀速上升了4m，则绳子自由端移动的距离为s=2h=2×4m=8m．
人做的总功为：W_总=Fs=300N×8m=2400J；
时间t=1min=60s；故人的功率为：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2400J}{60s}$=40W；
（2）建筑材料的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N；
人做的有用功为：W_有=Gh=500N×4m=2000J；
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{2000J}{2400J}$=83.3%；
答：（1）人在1min内做功的功率为40W；（2）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，是解答此题的关键．