Question

6．如圖所示，用滑輪組提起重200N的物體，使物體在10s內(nèi)勻速上升了2m，此時繩子自由端拉力F為100N，若不計摩擦和繩重，求：
（1）拉力的有用功；
（2）拉力的總功；
（3）拉力做功的功率；
（4）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物重和上升高度，可以得到有用功；
（2）由圖知，承擔(dān)物重的繩子有3段，已知物體上升高度，可以得到繩子拉下的長度；已知拉力和繩子拉動的距離，可以得到總功；
（3）已知拉力做的功和所用時間，可以得到拉力的功率；
（4）已知有用功和總功，兩者之比是滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）拉力的有用功為W_有用=Gh=200N×2m=400J；
（2）繩子移動的距離為s=3h=3×2m=6m，
拉力做的總功為W_總=Fs=100N×6m=600J；
（3）拉力的功率為P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{600J}{10s}$=60W；
（4）滑輪組的機械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{400J}{600J}$≈67%．
答：
（1）拉力的有用功為400J；
（2）拉力的總功為600J
（3）拉力做功的功率為60W；
（4）滑輪組的機械效率為67%．

點評 此題考查的是滑輪組的特點、機械效率和功率計算公式的應(yīng)用，屬于力學(xué)重要規(guī)律的考查，計算過程不復(fù)雜，掌握基本規(guī)律和計算公式就能正確解答．