Question

【題目】小林用如圖所示的滑輪組在20s的時(shí)間內(nèi)把重為120N的重物勻速提升了6m，拉繩所做的功為900J．求：
（1）小林所做的有用功及功率；
（2）小林所做的無用功；
（3）滑輪組的機(jī)械效率；
（4）拉力的大小．

Answer 1

【答案】
（1）解：小林所做的有用功：

W有用=Gh=120N×6m=720J．

小林所做的有用功的功率：

P= = =36W．

答：小林所做的有用功為720J；功率為36W；

（2）解：小林所做的無用功：

W無用=W總﹣W有用=900J﹣720J=180J．

答：小林所做的無用功為180J；

（3）解：滑輪組的機(jī)械效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：滑輪組的機(jī)械效率為80%；

（4）解：連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)n=2，

則繩子自由端移動(dòng)的距離：

s=nh=2×6m=12m，

由W=Fs得，拉力的大小：

F= = =75N．

答：拉力的大小為75N

【解析】（1）根據(jù)W有用=Gh求出小林所做的有用功；根據(jù)P= 求出小林所做的有用功的功率；（2）用總功減去有用功即可求出小林所做的無用功（3）根據(jù)η= ×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；（4）由圖可以看出連接動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動(dòng)的距離，然后根據(jù)W=Fs的變形公式求出拉力的大小．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用滑輪組繩子拉力的計(jì)算和滑輪（組）的機(jī)械效率的相關(guān)知識(shí)可以得到問題的答案，需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動(dòng)距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動(dòng)距離就是：nh；3、看是否計(jì)動(dòng)滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計(jì)）當(dāng)不計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．