Question

12．如圖所示，用500N的拉力，將重1200N的木箱勻速提升1.5m，所用的時間為30s．
（1）拉力所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑輪組的機械效率是多少？
（4）如果用同一滑輪組提升的物重增大，機械效率會怎么變化？

Answer 1

分析 （1）知道木箱的重和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出拉力所做的有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（4）通過分析有用功、額外功、總功的變化，可判斷滑輪組機械效率的變化．

解答 解：（1）拉力所做的有用功：
W_有=Gh=1200N×1.5m=1800J；
（2）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×1.5m=4.5m，
拉力所做的功：
W_總=Fs=500N×4.5m=2250J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2250J}{30s}$=75W；
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1800J}{2250J}$×100%=80%；
（4）如果用同一滑輪組提升的物重增大時，則有用功增大了，而額外功不變，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知，其機械效率會增大．
答：（1）拉力所做的有用功是1800J；
（2）拉力的功率是75W；
（3）滑輪組的機械效率是80%；
（4）如果用同一滑輪組提升的物重增大，機械效率會增大．

點評 本題考查有用功、總功、功率、機械效率的計算以及影響滑輪組機械效率因素的應(yīng)用，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．