Question

20．如图所示，工人用600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，绳子下端移动了2m所用的时间是10s，已知该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg）．求：
（1）拉力F的功率是多少？
（2）有用功是多少？
（3）被吊起重物的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）已知人的拉力和绳子移动的距离，根据W=Fs计算出拉力做的功，又知时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（2）由（1）知总功，又知机械效率，根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$，将有关数值代入计算出有用功；
（3）从图上可知n=2，则s=2h，又知W_有用=Gh，将有关数值代入计算出重物的重力，利用G=mg可求质量．

解答 解：（1）拉力做的功：W_总=Fs=600N×2m=1200J，
功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
（2）根η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可得有用功：
W_有用=W_总×η=1200J×70%=840J；
（3）s=2h=2m，则物体升高的高度为：
h=$\frac{s}{2}$=$\frac{2m}{2}$=1m，
根据W_有用=Gh可得，物体的重力为：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{840J}{1m}$=840N．
物体的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{840N}{10N/kg}$=84kg．
答：（1）拉力F的功率是90W；
（2）有用功是630J；
（3）被吊起重物的质量是84kg．

点评 此题主要考查的是学生对功、功率、机械效率、重力计算公式的理解和掌握，弄清有几段绳子是解题的关键．