Question

5．如圖所示，用動(dòng)滑輪將重為20N的物塊豎直向上勻速提升20cm，拉力為12N，此過(guò)程中拉力做的功為4.8J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為83.3%，物塊在上升過(guò)程中，動(dòng)能不變（選填“增大”、”減小”或“不變”，下同），機(jī)械能增大．

Answer 1

分析 （1）圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h；
知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做功；利用W=Gh求有用功；再利用效率公式η=求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（2）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量和速度，質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量和高度，質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大；機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和．據(jù)此分析回答．

解答 解：（1）由圖可知n=2，
則繩端移動(dòng)的距離：s=2h=2×20cm=40cm=0.4m，
拉力做的功：W_總=Fs=12N×0.4m=4.8 J，
有用功：W_有用=Gh=20N×0.2m=4J，
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{4J}{4.8J}$×100%≈83.3%．
（2）物塊在被勻速提升的過(guò)程中，質(zhì)量不變、速度不變，則動(dòng)能不變；質(zhì)量不變、高度增大，則重力勢(shì)能增大；因?yàn)闄C(jī)械能等于動(dòng)能與勢(shì)能之和，所以物塊的機(jī)械能增大．
故答案為：4.8；83.3%；不變；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，還考查了動(dòng)能和重力勢(shì)能的影響因素，計(jì)算時(shí)注意區(qū)分有用功和總功．