Question

用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用拉力是250N．在这个过程中，不计绳重和摩擦，求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组机械效率是多少？
（4）若提升物重减少100N，则滑轮组机械效率如何变化？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道拉力大小，由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，利用W_总=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（3）利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（4）额外功不变，改变的是有用功，利用机械效率公式分析即可知改变了有用功在总功中的比例．
解答：解：
（1）W_有用=Gh=600N×4m=2400J；
（2）由图知n=4，s=4h=4×4m=16m，
W_总=Fs=250N×16m=4000J；
P===200W；
（3）η===60%；
（4）由机械效率公式η=可知，减少物体重，减少了有用功，而额外功不变，所以机械效率减小．
答：（1）有用功是2400J；
（2）拉力的功率是200W；
（3）滑轮组机械效率是60%；
（4）若提升物重减少100N，则滑轮组机械效率将变小．
点评：本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，在初中了解影响滑轮组机械效率因素有提升物体的重和动滑轮的重即可．