人用滑轮组拉船前进,用两个动滑轮和两个定滑轮。由于人站在岸上拉船靠近岸,所以滑轮组按下图所示放置,共有5根绳拉船前进。
(1)人拉绳的力为F=240牛,设绳前进S米,人做的功是总功,W总=F·s=240s焦。船前进克服阻力做功是有用功。阻力为船重的0.01倍,即f=0.01G=0.01×1.02×10^5牛=1.02×10^3牛。船前进的距离是绳索端前进距离的1/5,当绳被岸上人拉过s米时,船前进s/5米,有用功为W有用=1024牛×(s/5)=204s焦。滑轮组的机械效率η=W有用/W总=20^4s焦/240s焦=0.85,即η=85%。
(2)人拉绳的功率P=W/t=Fs/t。船前进的距离是绳前进的距离的1/5,速度也是绳索端前进速度的1/5,即s/t=5v。由船靠近岸的速度v=0.72千米/小时=0.2米/秒,得知s/t5v=1米/秒。人拉绳的功率为p=240牛×1米/秒=240瓦。