Question

6．如圖甲是現(xiàn)代家庭經(jīng)常使用自動(dòng)升降的衣架，可以很方便的晾起洗好的衣服，取下曬干的衣服．實(shí)現(xiàn)此功能其實(shí)就是一些簡(jiǎn)單機(jī)械的組合．圖乙是自動(dòng)升降的衣架的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

（1）圖乙中A是定滑輪（選填“定滑輪”或“動(dòng)滑輪”）．作用是改變力的方向．
（2）小明在一次晾衣過(guò)程中用F=50N的力，花10s將80N的衣服升起1m，試求小明這一次 拉起衣物所做的有用功、有用功功率．
（3）整個(gè)裝置的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）滑輪的軸固定不動(dòng)的滑輪叫定滑輪，使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向；滑輪的軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)叫動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向；
（2）由W_有=Gh計(jì)算有用功，由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算有用功率；
（3）利用W_總=Fs計(jì)算總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖知，滑輪A的轉(zhuǎn)軸固定不動(dòng)，是定滑輪，其作用是改變力的方向；
（2）W_有=Gh=80N×1m=80J
有用功功率：
P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{80J}{10s}$=8W；
（3）讀圖可知，力F同時(shí)拉動(dòng)的是兩個(gè)滑輪組，力F實(shí)際移動(dòng)的距離s=2h，
W_總=Fs=50N×2×1m=100J
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{80J}{100J}$×100%=80%．
故答案為：
（1）定滑輪；改變力的方向；
（2）小明這一次拉起衣物所做的有用功為80J、有用功功率為8W；
（3）整個(gè)裝置的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了定滑輪和動(dòng)滑輪的識(shí)別、有用功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算．正確判斷拉力移動(dòng)的距離與物體提升距離的關(guān)系，是本題的易錯(cuò)點(diǎn)．