Question

16．建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为500N 的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为300N，时间为10s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做的总功；
（3）此过程中该装置的机械效率；
（4）工人做功的功率．

Answer 1

分析 由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；
（1）由功的公式W=Gh可求出有用功；
（2）由公式W=Fs可以求出总功．
（3）由效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求出滑轮组的效率．
（4）已知功与做功时间，由功率公式P=$\frac{W}{t}$可以求出功率．

解答 解：由图示可知，滑轮组绳子的有效股数n=2；
（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=500N×6m=3000J；
（2）工人做的总功：
W_总=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J；
（3）此过程中，该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3000J}{3600J}$×100%≈83.3%；
（4）工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3600J}{10s}$=360W；
答：（1）工人做的有用功为3000J；
（2）工人做的总功为3600J；
（3）此过程中该装置的机械效率为83.3%；
（4）工人做功的功率为360W．

点评 本题考查了功、功率、机械效率的计算，关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握．