Question

6．建筑工地上工人用如图所示装置将重为230N建材从地面匀速送到6米高处．所用拉力为125N，时间为20s．求：
（1）工人做的有用功；
（2）装置的机械效率；
（3）工人的功率．

Answer 1

分析 （1）已知物体重和上升的高度，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；利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出此过程中该装置的机械效率；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率．

解答 解：
（1）工人做的有用功：
W_有=Gh=230N×6m=1380J；
（2）滑轮组承担物重的绳子是2段，即n=2，
工人做的总功：
W_总=Fs=Fnh=125N×2×6m=1500J；
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%；
（3）工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1500J}{20s}$=75W．
答：（1）工人做的有用功为1380J；
（2）此过程中该装置的机械效率为92%；
（4）工人做功的功率为75W．

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．