Question

12．有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10^-3m³，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体．当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置（g=10N/kg）求：
（1）求物体所受到的重力？
（2）此过程中人所做的有用功？
（3）该定滑轮的机械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）利用公式G=mg可计算物体所受重力；
（2）利用公式W=Fs可求出人所做功的大小；
（3）先利用公式W=Gh求出有用功的大小，再利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%来计算机械效率的大小．

解答 解：（1）物体的质量m=20kg，
物体所受重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N；
（2）所做的有用功：W_有用=Gh=200N×3m=600J：
（3）由图可知这是一个定滑轮，拉力移动的距离与物体上升的高度相同，故人所做的总功，W_总=Fs=250N×3m=750J；
定滑轮的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{750J}$×100%=80%．
答：（1）物体所受重力为200N；
（2）人所做的有用功为600J；
（3）定滑轮的机械效率是80%．

点评 本题主要考查了重力与质量关系、功的公式以及机械效率公式的运用，都是直接进行计算，找准相关数据，代入计算即可，难度不大．