Question

17．如图所示，工人用500N的拉力，将重1200N的木箱匀速提升1.5m，所用的时间为30s．求：
（1）工人所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知木箱的重力和提升的高度，由W_有用=Gh可求得有用功；
（2）先根据s=3h求出绳子自由端移动距离，再根据W_总=Fs求出所做的总功，根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出拉力的功率；
（3）前面已经求得有用功和总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可求得机械效率．

解答 解：
（1）工人所做的有用功：W_有用=Gh=1200N×1.5m=1800J；
（2）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：s=3h=3×1.5m=4.5m；
工人所做的总功：W_总=Fs=500N×4.5m=2250J；
则拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2250J}{30s}$=75W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1800J}{2250J}$×100%=80%．
答：（1）工人所做的有用功是1800J；
（2）拉力的功率是75W；
（3）滑轮组的机械效率是80%．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，综合性较强，但难度不大．