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

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

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=？
（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=(W总)/(t)=(1600J)/(10s)=160W；
（2）物体重力：
G=mg=32kg×10N/kg=320N，
∵F=(1)/(2)（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=(W有用)/(W总)×100%=(1280J)/(1600J)×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%．