Question

【题目】一工人利用如图所示的滑轮组，在10s内将540N的重物匀速拉到5m高处，所用的拉力是300N．求：

（1）有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功：W有=Gh=540N×5m=2700J

答：有用功是2700J；

（2）解：由图知，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=2×5m=10m，

拉力做的总功：W总=Fs=300N×10m=3000J，

拉力做功的功率：

P= = =300W

答：（拉力的功率是300W

（3）解：滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=90%．

答：滑轮组的机械效率是90%

【解析】（1）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功的大小；（2）由图知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，则拉力端移动的距离s=nh；知道拉力大小，根据公式W=Fs可求拉力做的总功；知道做功时间，根据公式P= 求拉力的功率；（3）已经求出了有用功和总功，根据η= ×100%计算滑轮组的机械效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮（组）的机械效率的相关知识，掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)，以及对功率的计算与测量的理解，了解功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．