Question

某工地现用一功率为600W的电动机带动如图所示的动滑轮，将重为5400N的材料G运到10m高的楼顶，此过程用时100s．（假设电动机消耗的电能全部用来对动滑轮做功；绳重及绳与滑轮间的摩擦可忽略不计）
求：（1）在这个过程中，电动机消耗多少电能？
（2）该动滑轮的机械效率是多少？
（3）该动滑轮重多少牛？

Answer

（1）已知电动机的功率和做功时间，利用公式W=Pt得到消耗的电能；
（2）已知电动机消耗的电能全部用来对动滑轮做功，所以电动机做的总功等于消耗的电能；已知物重和物体上升的距离，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用公式η=得到动滑轮的机械效率；
（3）已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和物体上升的高度，利用公式G=得到动滑轮的重力．
已知：P=600W  t=100s  G=5400N  h=10m 
求：（1）W=？（2）η=？（3）G=？
【解析】

（1）∵P=
∴电动机消耗的电能为W=Pt=600W×100s=6×104J；
（2）使用动滑轮做的总功为W总=W=6×104J
动滑轮做的有用功为W有用=Gh=5400N×10m=5.4×104J，
动滑轮的机械效率为η==×100%=90%；
（3）使用动滑轮做的额外功为W额=W总-W有用=6×104J-5.4×104J=6000J，
∵W=Gh
∴动滑轮的重力为G===600N．
答：（1）电动机消耗的电能为6×104J；
（2）动滑轮的机械效率为90%；
（3）动滑轮的重力为600N．