Question

4．如图所示，每个滑轮重均为20N，用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动，在20s内物体移动了4m，拉力F做的功为1280J．（不计绳重及机械内部摩擦）求：
（1）拉力F的功率
（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道拉力做的功和拉力的作用时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率；
（2）不计绳重及机械内部摩擦，克服动滑轮重力所做的功为额外功，根据W=Gh求出额外功，拉力做的功减去额外功即为有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1280J}{20s}$=64W；
（2）不计绳重及机械内部摩擦，克服动滑轮重力所做的功为额外功，动滑轮提升高度h=s_物=4m，
额外功：W_额=G_动h=20N×4m=80J，
则有用功：W_有=W_总-W_额=1280J-80J=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1280J}$×100%=93.75%．
答：（1）拉力F的功率为64W；
（2）滑轮组的机械效率为93.75%．

点评 本题考查功了功率和滑轮组机械效率的计算，明确滑轮组使用过程中有用功和总功、额外功是关键．