Question

如圖，將重為400N的物體勻速提升2m，所用拉力為250N（不計(jì)摩擦和繩重）．
求：
①有用功W_有．
②總功W_總．
③機(jī)械效率η．
④若用此裝置勻速提起700N的重物，需要多大的拉力？

Answer 1

【答案】分析：（1）知道物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh求出拉力的有用功；
（2）此滑輪組有兩股繩子n=2，所以拉力移動(dòng)的距離s=2h，所以拉力做的總功W=Fs；
（3）根據(jù)公式η=求出滑輪組的機(jī)械效率；
（4）因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩重，根據(jù)以上的計(jì)算求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功W_額=W_總-W_有用，再根據(jù)W_額=G_動(dòng)h求出動(dòng)滑輪重；再根據(jù)F_拉=（G_物+G_動(dòng)）求出此時(shí)的拉力．
解答：解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（2）拉力移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=250N×4m=1000J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（4）因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩重，根據(jù)以上的計(jì)算求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功W_額=W_總-W_有用=1000J-800J=200J，
∵W_額=G_動(dòng)h
∴動(dòng)滑輪重G_動(dòng)===100N，
此時(shí)的拉力F_拉=（G_物+G_動(dòng)）=×（700N+100N）=400N．
答：（1）有用功為800J；
（2）總功為1000J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（4）若用此裝置勻速提起700N的重物，需要的拉力為400N．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、額外功和機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，以及對(duì)滑輪組特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解．難度不大，常見(jiàn)題目．