用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：⑴滑轮组的机械效率η⑵货物上升3

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用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：

⑴滑轮组的机械效率η
⑵货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。

答案

（1）60% （2）630J

解析

分析：（1）欲求机械效率应知道有用功和总功，但货物上升的高度不知道，无法求有用功，这时我们可以将其上升的高度设出来，或设时间为1s，求出货物上升的高度也可以；然后求出有用功和总功，再计算机械效率；（2）欲求克服摩擦做的功，它属于额外功的一部分，我们先根据货物上升的高度求出总功与有用功，再求出额外功，而额外功的另一部分即是克服动滑轮的重所做的功，故W_f=W_总－W_有－W_动。
解：（1）1秒内货物升高的高度h=0.3m
W_有=Gh=360N×0.3m=108J
W_总=P_总t=180W×1s=180J
所以η=

=60%
(2)货物上升3m的时间t=

=10s
W_总=P_总t=180W×10s=1800J
W_有=Gh=360N×3m=1080J
提升动滑轮做的功W_动= G_动h=30N×3m=90J
所以克服摩擦力做的功W_f=W_总－W_有－W_动=630J

举一反三

小明将放在水平桌面上重为3N的物理课本，水平匀速拉动0.5m．所用的水平拉力为1N，则课本重力做功　0　J，水平拉力做功　0.5　J．

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如图所示，工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度，重物的重力为G物，动滑轮的重力为G动，此装置的机械效率为η，不计绳重和摩擦。则工人所用的拉力表达式错误的是（）

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重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，如图所示。设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能。已知重物质量为20 千克，每次被举高2米，LED 灯的额定功率为1 瓦。（g 取10 牛／千克）

(1)重物每被举高一次，人至少对重物做多少焦的功？
(2)重物重力做的功有50％转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？

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小勇同学利用星期天积极参加社会实践活动，到养老院当义工，在活动中要帮助老人将3壶相同的油从一楼搬到三楼。小勇第一趟将一壶油从一楼提到三楼，用时20s；第二趟将两壶油从一楼提到三楼，用时30s。已知每壶油的质量为5kg，小勇的质量为45kg，每层楼的楼高是3m。（g=10N/kg)
（1）第一趟小勇做了多少有用功？小勇做功的总功率是多少？
（2）比较小勇两趟做功效率的高低，并说明理由。

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2013年4月，四川雅安发生地震，南宁运送救灾物资的货车奔赴灾区，途中匀速驶上高为20m、长为200m的某斜坡。若救灾货车的总质量为9t，牵引力大小为3x10⁴N,则该货车驶上此斜坡克服重力所做的功为____J，牵引力所做的功为_______J,斜坡的机械效率为_______

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