Question

【題目】一工人利用如圖所示的滑輪組，在10s內將540N的重物勻速拉到5m高處，所用的拉力是300N．求：

（1）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？

Answer 1

【答案】
（1）解：有用功：W有=Gh=540N×5m=2700J

答：有用功是2700J；

（2）解：由圖知，n=2，則拉力端移動的距離s=2h=2×5m=10m，

拉力做的總功：W總=Fs=300N×10m=3000J，

拉力做功的功率：

P= = =300W

答：（拉力的功率是300W

（3）解：滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=90%．

答：滑輪組的機械效率是90%

【解析】（1）已知物體的重力和物體升高的高度，根據公式W=Gh可求有用功的大小；（2）由圖知使用滑輪組承擔物重的繩子股數n，則拉力端移動的距離s=nh；知道拉力大小，根據公式W=Fs可求拉力做的總功；知道做功時間，根據公式P= 求拉力的功率；（3）已經求出了有用功和總功，根據η= ×100%計算滑輪組的機械效率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪（組）的機械效率的相關知識，掌握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)，以及對功率的計算與測量的理解，了解功率的計算： 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．