Question

18．用一个滑轮组，将300N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，求：有用功、总功、额外功、机械效率分别是多少？

Answer 1

分析 （1）已知物重和物体上升的高度，利用W_有用=Gh计算有用功．
（2）由图知，承担物重的绳子有3股，所以绳子拉下的长度是物体上升高度的3倍；已知拉力和绳子拉下的长度，用W_总=Fs计算总功；
（3）利用W_总=W_有用+W_额计算额外功；
（4）已知有用功和总功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算机械效率．

解答 解：
（1）有用功为：
W_有用=Gh=300N×2m=600J；
（2）由图知，n=3，绳端移动的距离：
s=3h=3×2m=6m
拉力做的功：
W_总=Fs=120N×6m=720J；
（3）额外功：
W_额=W_总-W_有用=720J-600J=120J；
（4）滑轮组的机械效率为
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{720J}$×100%≈83.3%
答：
（1）有用功为600J；
（2）总功为720J；
（3）额外功为120J；
（4）机械效率为83.3%．

点评 此题考查功和机械效率的计算，关键是滑轮组绳子有效股数的判定，题目难度不大，属于基础题．