题文

某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物，在重物上升0.8m的过程中，拉力的功率为2500W，滑轮组的机械效率为80%。则： （1）滑轮组的有用功为多少？ （2）拉力做的总功为多少？ （3）绳子的自由端下降的速度为多少？

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）W有=Gh=4000J  （2）WF= W有/η=5000J （3）WF= W有/η ，Fs = Gh/η， F = Gh/ηs= Gh/3ηh= 5000N/3×0.8， PF=WF/t=Fs/t=Fv， v= PF/F=2500W×3×0.8/5000N = 1.2m/s。

据专家权威分析，试题“某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物，在重物上升0.8m..”主要考查你对  功的计算，功率的计算公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功率的计算公式的应用

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功率的计算公式的应用

• 应用：
  根据P=W/t，计算W，即W=Pt；根据P=Fv，计算F、v即F=P/v，v=P/F。

• 功率与力和速度的关系：
      此公式对功率的实际应用有较大的意义。例如汽车发动机的功率一定时，用可知，牵引力与速度成反比。所以汽车爬坡时，司机采用的措施是换挡减速，以获得更大的牵引力。
  
  例：某工人用一个动滑轮将重50N的物体沿竖直方向匀速提升3m，拉力做功的功率为50w，若不计摩擦力和动滑轮重，则绳子自由端移动的速度是______m/s。
  解析：由于不计摩擦力和动滑轮重量，拉力做的功就等于不用动滑轮人直接用手将重50N的物体沿竖直方向匀速提升3m所做的功，即。本题要求绳子自由端移动的速度可用两种思路：
  （1）由求出做功时间t，再由动滑轮特点可得s=2h，然后由求出速度。
  （2）也可由公式，
  用已知条件中的P和分析求得的F直接求出v。
  方法一：绳自由端移动的距离
  
  拉力做的功
  
  绳自由端移动的时间
  
  绳自由端移动的速度
  
  方法二：由得=2m/s
  答案：2