Question

5．一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m，不计绳子与滑轮间摩擦，则：
（1）滑轮组所做的有用功是多少？
（2）拉力做功的大小？拉力的功率是多少？
（3）该装置机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）根据W_有用=Gh求出有用功；
（2）根据s=3h求出拉力移动距离，根据W_总=Fs求出总功；利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出其机械效率．

解答 解：（1）对物体所做的有用功 W_有=Gh=450N×1m=450J．
（2）拉力移动距离：s=3h=3×1m=3m，
拉力做的总功：W_总=Fs=200N×3m=600J，
则拉力的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{600J}{5s}$=120W．
（3）滑轮的机械效率 η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{450J}{600J}$×100%=75%．
答：（1）滑轮组所做的有用功是450J；
（2）拉力做功的大小为600J；拉力的功率为120W．
（3）动滑轮机械效率为75%．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率的理解和掌握，基础性题目．