Question

小明利用如圖所示的滑輪組將重為900N的物體勻速提升，所用的拉力為360N，10秒鐘物體被提升的高度為1m．
求：（1）所做有用功是多少；
（2）繩子自由端移動速度；
（3）小明做功功率是多少；
（4）滑輪組的機械效率是多少．

Answer 1

分析：（1）已知物體的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出所做的有用功；
（2）由圖可知繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離，根據(jù)速度公式求出繩子自由端移動速度；
（3）根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)P=

W

t

求出小明做功功率；
（4）根據(jù)機械效率的公式求出滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）所做有用功：
W_有=Gh=900N×1m=900J；
（2）繩子自由端移動的距離：
s=nh=3×1m=3m，
繩子自由端移動速度：
v=

s

t

=

3m

10s

=0.3m/s；
（3）小明做的總功：
W_總=Fs=360N×3m=1080J，
小明做功功率：
P=

W總

t

=

1080J

10s

=108W；
（4）滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

=

900J

1080J

≈83.3%．
答：（1）所做有用功是900J；
（2）繩子自由端移動速度為0.3m/s；
（3）小明做功功率是為108W；
（4）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評：這是一道較典型的關于滑輪組的計算題，主要用到了速度公式、功的公式、功率的公式、機械效率的公式，雖然用到的公式較多，但只要高清楚力與距離的對應關系，難度也并不大．