Question

10．如图所示，工人用滑轮组提升重480N的物体，所用拉力F为200N，物体以0.2m/s上升了2m，求
（1）拉力F做的总功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，绳子自由端移动的距离s=3h，
（1）根据公式W_总=Fs求出拉力F所做的总功；
（2）求出拉力端移动的速度，利用Fv求出拉力的做功功率
（3）根据公式W_有用=Gh可求出有用功，利用效率公式求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）绳子自由端移动的距离s=3h=3×2m=6m，
拉力做的总功W_总=Fs=200N×6m=1200J；
（2）拉力端移动的速度v=0.2m/s×3=0.6m/s，
拉力做功功率P=Fv=200N×0.6m/s=120W；
（3）有用功的大小：W_有用=Gh=480N×2m=960J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{960J}{1200J}$×100%=80%．
答：（1）拉力F做的总功为1200J；
（2）拉力F做功的功率为120W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查了功、功率以及机械效率的计算，关键是由图得出n的值（直接从动滑轮上引出的绳子股数）．