Question

如图所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平方向向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m．若不计一切摩擦，求：
（1）矿工在10s内所做的功和他做功的功率
（2）动滑轮受到的重力
（3）滑轮组的机械效率（取g=10N/kg）

Answer

（1）根据s=2h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，根据P=求出功率；
（2）根据G=mg求出物体重力，根据F=（G+G动）求出动滑轮重；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据η=求出机械效率．
已知：拉力F=200N，时间t=10s，质量m=32kg，高度h=4m，n=2，g=10N/kg
求：（1）矿工在10s内所做的功W总=？；他做功的功率P=？；（2）动滑轮受到的重力G动=？；（3）滑轮组的机械效率η=？
【解析】
（1）因拉力移动距离：s=2h=4m×2=8m，
拉力做的总功：
W总=Fs=200N×8m=1600J；
拉力的功率：
P===160W；
（2）物体重力：
G=mg=32kg×10N/kg=320N，
∵F=（G+G动）
∴动滑轮重：
G动=2F-G=200N×2-320N=80N；
（3）有用功：
W有用=Gh=320N×4m=1280J，
机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）矿工在10s内所做的功为1600J；他做功的功率为160W；
（2）动滑轮受到的重力为80N；
（3）滑轮组的机械效率为80%．