Question

14．如圖所示，搬運(yùn)工人用滑輪組在20s內(nèi)將重為540N的重物勻速提升3m，所用拉力為200N．求：
（1）他所做的有用功是多少？
（2）額外功是多少？
（3）拉力的功率是多少？
（4）滑輪組的機(jī)械效率多少？

Answer 1

分析 （1）對物體所做功為有用功，可根據(jù)W=Gh求出；
（2）根據(jù)s=3h求出拉力移動距離，根據(jù)W=Fs求出總功，再根據(jù)W_總=W_有用+W_額求出額外功；
（3）知道總功和做功時間，根據(jù)P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出拉力的功率；
（4）利用有用功和總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機(jī)械效率．

解答 解：
（1）對滑輪組做的有用功為：W_有用=Gh=540N×3m=1.62×10³J；
（2）拉力F做的總功為：W_總=FS=Fnh=200N×3×3m=1.8×10³J，
由W_總=W_有用+W_額得，做的額外功為：W_外=W_總-W_有=1.8×10³J-1.62×10³J=1.8×10²J；
（3）拉力F的功率為：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}J}{20s}$=90W，
（4）滑輪組的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.62×1{0}^{3}J}{1.8×1{0}^{3}J}$×100%=90%．
答：（1）他所做的有用功是1.62×10³J；
（2）額外功是1.8×10²J；
（3）拉力的功率是90W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率是90%．

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對有用功、總功、額外功、功率、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．