Question

如图所示是用滑轮组提起重物的装置示意图，物体重G=6×104N，需用的拉力F为2.5×104N，拉力F的功率为2.5k

如图所示是用滑轮组提起重物的装置示意图，物体重G=6×104N，需用的拉力F为2.5×104N，拉力F的功率为2.5kw，要把重物匀速提升1m，则：（1）有用功和额外功分别是多少？（2）滑轮组的机械效率多大？（3）需用多长时间？

Answer 1

（1）有用功：W_有=Gh=6×10⁴N×1m=6×10⁴J；
读图可知，s=3h=3×1m=3m，
总功：W_总=Fs=2.5×10⁴N×3m=7.5×10⁴J；
额外功：W_额=W_总-W_有=7.5×10⁴J-6×10⁴J=1.5×10⁴J．
（2）机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

6×104J

7.5×104J

×100%=80%；
（3）绳端移动的速度：由公式P=Fv得，
v=

P

F

=

2.5×103W

2.5×104N

=0.1m/s
绳端需移动3m，则所需时间
t=

s

v

=

3m

0.1m/s

=30s．
答：（1）有用功是6×10⁴J；额外功是1.5×10⁴J；
（2）滑轮组的机械效率80%；
（3）需用30s．