Question

3．利用如圖所示的滑輪組將重500N的物體豎直向上勻速提升了1m，所用拉力為300N，則該滑輪組此時的機械效率η是83.3%，若不計繩重和摩擦，則動滑輪的重力是100N，所做的額外功是100J．

Answer 1

分析 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=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出動滑輪的重力，總功減去有用功即為額外功．

解答 解：由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×1m=2m，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=500N×1m=500J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=300N×2m=600J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{500J}{600J}$×100%≈83.3%，
若不計繩重和摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G+G_動），可得動滑輪的重力：
G_動=nF-G=2×300N-500N=100N，
所做的額外功：
W_額=W_總-W_有=600J-500J=100J．
故答案為：83.3%；100；100．

點評 本題考查了滑輪組機械效率和動滑輪重力、額外功的計算，明確有用功和總功、額外功的關(guān)系是關(guān)鍵．