Question

1．如圖所示，物體重180N，動滑輪重20N，繩重和摩擦不計．在拉力F的作用下，物體在10s內(nèi)勻速上升了1m，
求：（1）人所有的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）動滑輪的機械效率．

Answer 1

分析 圖中使用的是動滑輪，n=2，s=2h．
（1）利用W=Gh求拉力做的有用功；
（2）不計繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求出拉力大小，利用W=Fs求拉力做的總功；知道時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）利用機械效率的公式求動滑輪的機械效率．

解答 解：
（1）人所有的有用功：
W_有用=Gh=180N×1m=180J；
（2）由題知，使用的是動滑輪，n=2，
不計繩重和摩擦，拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$（180N+20N）=100N，
拉力移動的距離：s=2h=2×1m=2m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=100N×2m=200J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{200J}{10s}$=20W；
（3）動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{180J}{200J}$×100%=90%．
答：（1）人所有的有用功為180J；
（2）拉力做功的功率為20W；
（3）動滑輪的機械效率為90%．

點評 本題考查了使用動滑輪有用功、總功、功率、機械效率的計算，本題關(guān)鍵：利用好不計繩重和摩擦時F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）．