Question

【題目】如圖所示，物體重180N，動滑輪重20N，繩重和摩擦不計．在拉力F的作用下，物體在10s內勻速上升了1m，求：
（1）人所有的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）動滑輪的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：人所有的有用功：

W有用=Gh=180N×1m=180J；

答：人所有的有用功為180J；

（2）解：由題知，使用的是動滑輪，n=2，

不計繩重和摩擦，拉力：

F= （G輪+G物）= （180N+20N）=100N，

拉力移動的距離：s=2h=2×1m=2m，

拉力做的總功：

W總=Fs=100N×2m=200J，

拉力做功功率：

P= = =20W；

答：拉力做功的功率為20W；

（3）解：動滑輪的機械效率：

η= = ×100%=90%．

答：動滑輪的機械效率為90%．

【解析】圖中使用的是動滑輪，n=2，s=2h．（1）利用W=Gh求拉力做的有用功；（2）不計繩重和摩擦，利用F= （G輪+G物）求出拉力大小，利用W=Fs求拉力做的總功；知道時間，利用P= 求拉力做功功率；（3）利用機械效率的公式求動滑輪的機械效率．
【考點精析】利用滑輪（組）的機械效率和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知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．