14.小悦用如图所示的滑轮组,在10 s内将重为600 N的物体A匀速提升了2 m。已知绳子自由端所用的拉力为200 N。(不计摩擦及绳重)
(1)小悦做了多少有用功?
(2)小悦做功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?

解：
(1) 有用功为提升物体所做的功：
$W_{\mathrm{有}} = Gh = 600\ \mathrm{N} × 2\ \mathrm{m} = 1200\ \mathrm{J}$
(2) 由图可知，承担物重的绳子段数$n=4$，绳子自由端移动的距离：
$s = nh = 4 × 2\ \mathrm{m} = 8\ \mathrm{m}$
拉力做的总功：
$W_{\mathrm{总}} = Fs = 200\ \mathrm{N} × 8\ \mathrm{m} = 1600\ \mathrm{J}$
小悦做功的功率：
$P = \frac{W_{\mathrm{总}}}{t} = \frac{1600\ \mathrm{J}}{10\ \mathrm{s}} = 160\ \mathrm{W}$
(3) 该滑轮组的机械效率：
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{1200\ \mathrm{J}}{1600\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\%$
答：(1) 小悦做的有用功为1200 J；(2) 小悦做功的功率是160 W；(3) 该滑轮组的机械效率是75%。

五、作图题
15.如图所示,利用吊车将货物吊起,画出液压挺杆对吊臂的力及其力臂。

解：
1. 画出液压挺杆对吊臂的作用力F：力的作用点在吊臂与液压挺杆的接触位置，方向沿液压挺杆斜向上，从作用点沿该方向绘制带箭头的线段，标注符号F。
2. 确定杠杆支点为O点，从支点O向力F的作用线作垂线段，标注垂直符号，该垂线段即为力F的力臂，标注符号l。

16.如图所示，O为支点，当杠杆在图中位置静止时，请在图中画出最小动力F和其力臂l。

解：
根据杠杆平衡条件$F_1l_1=F_2l_2$，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小：
1. 杠杆上距离支点O最远的作用点为B点，用实线连接O、B两点，该线段即为最长动力臂，标注符号$l$。
2. 过B点作垂直于OB、方向斜向左上的带箭头线段，该力可阻碍杠杆顺时针转动使杠杆平衡，即为最小动力，标注符号$F$。
（作图结果示意：OB为标注了$l$的实线力臂，B点的动力F垂直OB斜向上，带箭头标注F）