Question

13．如图所示，工人用50N的力F将重为80N的物体在10s内匀速提升2m．求：
（1）重物受到的拉力大小；
（2）拉力F的功率：
（3）动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由于重物被匀速提起，所以重物受到的拉力和重物重力是一对平衡力，大小相等；
（2）使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h，拉力F与拉力移动距离的乘积为总功；根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．
（3）克服物体的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；有用功与总功的比值是机械效率．

解答 解：
（1）因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为80N；
（2）由图知n=2，拉力F移动的距离：s=2h=2×2m=4m；
拉力F所做的总功：W_总=Fs=50N×4m=200J；
拉力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{200J}{10s}$=20W；
（3）有用功：W_有=Gh=80N×2m=160J，
动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{160J}{200J}$×100%=80%．
答：（1）重物受到的拉力大小为80N；
（2）拉力F的功率为20W：
（3）动滑轮的机械效率为80%．

点评 本题考查了学生对总功、有用功、机械效率以及功率的理解和掌握，正确求出有用功和总功是关键．