Question

12．一物體質(zhì)量為18kg，如圖所示，小明用定滑輪將該物體在4s內(nèi)勻速提高2m．所用拉力為200N．此過程中，使用此定滑輪的目的是改變施力方向，（省力或改變施力方向）；拉力的功率是100W；此裝置的機(jī)械效率是90%（取g=10N/kg）．

Answer 1

分析 定滑輪的使用特點(diǎn)是：可以改變力的方向，但不省力；
利用W_總=Fs求總功，P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求拉力的功率，再利用G=mg求重力，W_有用=Gh求有用功，即可利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求機(jī)械效率．

解答 解：如圖所示小明利用的定滑輪，其實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，使用定滑輪的目的是可以改變施力方向，但不能省力．
W_總=Fs=200N×2m=400J，
拉力功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{400J}{4s}$=100W；
物體重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N
W_有用=Gh=180N×2m=360J
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%
故答案為：改變施力方向；100；90%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查定滑輪的使用特點(diǎn)，要熟練掌握重力、功、功率和機(jī)械效率的公式，只有公式熟練了解題的準(zhǔn)確度就高了．