如图所示，用滑轮和桶组成的装置来提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，桶中水重50N，现将这桶水在4s内匀速提升5m，不计绳重和摩擦，求：（1）拉力F做的有用功；（2）拉力F做功的功率；（3）

Question

如图所示，用滑轮和桶组成的装置来提水，已知动滑轮重4N，桶重6N，桶中水重50N，现将这桶水在4s内匀速提升5m，不计绳重和摩擦，求：
（1）拉力F做的有用功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）该装置的机械效率．

Answer 1

（1）拉力F做的有用功：
W_有用=G_水h=50N×5m=250J；
（2）由图知，使用的是动滑轮，n=2，不计绳重和摩擦，
拉力F=(1)/(2)（G_水+G_轮+G_桶）=(1)/(2)（50N+4N+6N）=30N，
拉力端移动的距离：
s=2h=2×5m=10m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=30N×10m=300J；
拉力F做功的功率：
P=(W总)/(t)=(300J)/(4s)=75W；
（3）该装置的机械效率：
η=(W有用)/(W总)×100%=(250J)/(300J)×100%≈83.3%．
答：（1）拉力F做的有用功为250J；
（2）拉力F做功的功率为75W；
（3）该装置的机械效率为83.3%．