Question

11．小明用如圖所示的簡易滑輪組提升鉤碼，他將50N重的鉤碼一次勻速提升10cm，所用拉力是10N．求提升過程中：
（1）小明做的額外功．
（2）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)W=Gh求出有用功，總功減去有用功即為小明做的額外功．
（2）知道有用功和總功，根據(jù)機械效率的公式求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=6，則繩端移動的距離：
s=nh=6×10cm=60cm=0.6m，
小明做的總功：
W_總=Fs=10N×0.6m=6J，
有用功：
W=Gh=50N×0.1m=5J，
因W_總=W_有+W_額，
所以，小明做的額外功：
W_額=W_總-W_有=6J-5J=1J；
（2）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{5J}{6J}$×100%=83.3%．
答：（1）小明做的額外功為1J．
（2）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查了額外功和機械效率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是解題的關鍵．