Question

【題目】我市災后重建基本完成．滑輪組在災后重建中應用廣泛，如圖所示為建筑工人自制的滑輪組．某工人用此滑輪組勻速的將質量為90kg的重物提升，繩子自由端移動的距離為10m，所用的拉力是600N，所用時間為2s．（取g=10N/kg）求：
（1）工人通過滑輪組提升重物時，重物移動的速度；
（2）工人做功的功率；
（3）此滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，有2段繩子承擔重物，

則重物上升的高度：h物 = s繩= ×10m=5m，

重物移動的速度：v物 = = =2.5m/s

（2）解：工人2 s內所做功：

W總=Fs=600N×10m=6×103J，

工人做功的功率：P= = =3000W

（3）解：2 s內所做有用功：

W有用=Gh物 =mgh物 =90kg×10N/kg×5m=4.5×103J，

此滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=75%

【解析】（1）利用v= 計算重物被提升的速度；（2）利用W=Fs求出總功，利用P= 計算工人做的總功的功率；（3）利用G=mg求出物體的重力，然后利用W=Gh計算有用功；然后利用η= ×100%計算該滑輪組的機械效率．
【考點精析】關于本題考查的滑輪（組）的機械效率和功率的計算與測量，需要了解關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能得出正確答案．