Question

15．质量为40kg 的货物放在水平地面上．
（1）小明利用如图所示的滑轮组来提升该货物，已知拉力F=250N，货物在10s内被匀速提升了3m．求此过程中拉力的功率；
（2）求滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，绳子末端移动的距离s=2h，根据W=Fs求出总功，再根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出此过程中拉力的功率；
（2）根据W=Gh=mgh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，
则绳子自由端移动的距离：s=2h=2×3m=6m，
拉力做的功：W_总=Fs=250N×6m=1500J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
（2）提升重物做的有用功：W_有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
答：（1）此过程中拉力的功率为150W；
（2）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率和机械效率的计算，灵活运用公式是解题的关键．