Question

一名工人用如圖所示的滑輪組提起480N的重物，繩自由端的拉力F為200N，重物在5s內(nèi)勻速上升了1m．求：
（1）工人做的額外功；
（2）該滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析：由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，利用s=3h求繩子自由端移動(dòng)的距離；知道重物重和上升的高度，利用W=Gh求有用功；求出了繩子自由端移動(dòng)的距離s，知道拉力大小，利用W=Fs求總功．
（1）則額外功就等于總功減去有用功；
（2）再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）求出了拉力做功，知道做功時(shí)間，利用功率公式求拉力做功的功率．

解答：解：繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×1m=3m；
W_有用=Gh=450N×1m=450J；
W_總=FS=200N×3m=600J，
（1）W_額外=W_總-W_有用=600J-450J=150J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

450J

600J

=75%；
（3）拉力做功的功率P=

W總

t

=

600J

5s

=120W．
答：（1）工人做的額外功為150J；
（2）該滑輪組的機(jī)械效率為75%；
（3）拉力的功率為120W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、額外功和機(jī)械效率、功率的計(jì)算，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n的大小（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的關(guān)鍵．