试题

（2013·吴江市一模）如图所示，工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面匀速上升到6m高的三楼上，若滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和一切摩擦．问：
（1）工人吊起箱子过程中做的有用功是多少？
（2）动滑轮的重力有多大？
（3）工人做功的功率为多少？

解：
（1）∵G=600N，h=6m，
∴工人做的有用功：W_有用=Gh=600N×6m=3600J．
（2）从图可知，承担物重绳子的段数为2，而h=6m，
则绳子末端移动的距离为：S=2h=2×6m=12m，
∵η=

W有用

W总

=80%，
∴所做的总功为：
W_总=

W有用

η

=

3600J

80%

4500J，
绳子末端的拉力为：F=

W总

S

=

4500J

12m

=375N，
∵不计绳重和一切摩擦．
∴F=

1

2

（G+G_动），
则动滑轮的重力为：G_动=2F-G=2×375N-600N=150N．
（3）∵s=h=6m，v=0.4m/s，
∵v=

s

t

，
∴做功的时间：
t=

s

v

=

6m

0.4m/s

=15s，
则工人做功的功率为P=

W总

t

=

4500J

15s

=300W．
答：（1）工人吊起箱子过程中做的有用功是3600J．
（2）动滑轮的重力为150N．
（3）工人做功的功率为300W．
解：
（1）∵G=600N，h=6m，
∴工人做的有用功：W_有用=Gh=600N×6m=3600J．
（2）从图可知，承担物重绳子的段数为2，而h=6m，
则绳子末端移动的距离为：S=2h=2×6m=12m，
∵η=

W有用

W总

=80%，
∴所做的总功为：
W_总=

W有用

η

=

3600J

80%

4500J，
绳子末端的拉力为：F=

W总

S

=

4500J

12m

=375N，
∵不计绳重和一切摩擦．
∴F=

1

2

（G+G_动），
则动滑轮的重力为：G_动=2F-G=2×375N-600N=150N．
（3）∵s=h=6m，v=0.4m/s，
∵v=

s

t

，
∴做功的时间：
t=

s

v

=

6m

0.4m/s

=15s，
则工人做功的功率为P=

W总

t

=

4500J

15s

=300W．
答：（1）工人吊起箱子过程中做的有用功是3600J．
（2）动滑轮的重力为150N．
（3）工人做功的功率为300W．