Question

【题目】一个90kg的正方形木箱，边长为50cm，放在水平地面上，后来如图所示，小明同学用动滑轮提升木箱以0.5m/s的速度匀速上升2m，所用拉力F的大小为500N（不计绳重和摩擦）．（g=10N/kg）
（1）木箱受到的重力是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）动滑轮的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：木箱受到的重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N；

答：木箱受到的重力是900N；

（2）解：拉力F做功时间：

t= = =4s，

绳子末端移动的距离：

s=2h=2×2m=4m，

拉力做功：

W总=Fs=500N×4m=2000J，

拉力做功功率为：

P= = =500W；

答：拉力F做功的功率是500W；

（3）解：对木箱做有用功：

W有=Gh=900N×2m=1800J，

动滑轮的机械效率：

η= ×100%= ×100%=90%．

答：动滑轮的机械效率是90%．

【解析】（1）已知正方形木箱的质量，利用G=mg求解重力；（2）知道木箱的移动速度和上升高度求出做功时间，再根据动滑轮的特点，计算绳子末端移动的距离（拉力移动的距离），又知道拉力大小，利用功的公式和功率公式求拉力做功功率；（3）知道木箱重和上升的高度，求出有用功，再根据机械效率的公式求动滑轮的机械效率．
【考点精析】解答此题的关键在于理解重力的计算的相关知识，掌握重力的计算公式：G=mg，以及对滑轮（组）的机械效率的理解，了解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)．