Question

13．3月17日，宁波余姚万达广场开工典礼隆重举行．在建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为230N 的建材从地面匀速送到6m 高处，所用拉力为125N，时间为20s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做功的功率
（3）此过程中该装置的机械效率．

Answer 1

分析 （1）已知建材重和上升的高度，根据W=Gh求出工人做的有用功；
（2）由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出自由度移动的距离，根据W=Fs求出工人做的总功；
利用P=$\frac{W}{t}$求工人做功的功率；
（3）利用效率公式ηη=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出此过程中该装置的机械效率．

解答 解：
（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=230N×6m=1380J；
（2）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×6m=12m，
工人做的总功：
W_总=Fs=125N×12m=1500J；
工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{20s}$=75W；
（3）此过程中该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1380J}{1500J}$×100%=92%．
答：（1）工人做的有用功为1380J；
（2）工人做功的功率为75W；
（3）此过程中该装置的机械效率为92%．

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