Question

12．小明用如图所示的滑轮组进行探究实验，用F=50N的拉力在3s内将重为120N的物体匀速提高了10cm．请问：
（1）拉力F所做的功是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率为多大？

Answer 1

分析 （1）图中的滑轮组有三段绳子在拉重物，故s=3h；根据W_总=Fs求出工人做的总功；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率；
（3）根据W_有=Gh求出有用功，然后根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）拉力F的总功：W_总=Fs=F×3h=50N×3×0.1m=15J；
（2）拉力F做功的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{15J}{3s}$=5W；              
（3）有用功：W_有=Gh=120N×0.1m=12J；
滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{12J}{15J}$×100%=80%．
答：（1）拉力F所做的功是15J；
（2）拉力F的功率是5W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．