Question

7．建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為500N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為300N，時間為20s．不計摩擦和繩重，（g取10N/kg）求：
（1）工人做的有用功；
（2）工人做的總功；
（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率；
（4）工人做功的功率．

Answer 1

分析 （1）知道建材的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)W=Fs和s=nh求出工人做的總功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出此過程中該裝置的機(jī)械效率；
（4）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出工人做功的功率．

解答 解：（1）工人做的有用功：
W_有用=Gh=500N×6m=3000J；
（2）由圖可知n=2，
則工人做的總功：
W_總=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J；
（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{3600J}$×100%≈83.3%；
（4）工人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3600s}{20s}$=180W．
答：（1）工人做的有用功為3000J；
（2）工人做的總功為3600J；
（3）此過程中該裝置的機(jī)械效率為83.3%；
（4）工人做功的功率為180W．

點評 本題考查了功、功率、機(jī)械效率的計算，明確有用功和總功以及滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．