Question

如圖所示，用1.2N的拉力沿豎直方向勻速拉起重為2N的物體，物體上升0.1m所用時(shí)間為4s．
（1）此過程中拉力的功率為

 

W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為

 

．
（2）將物重由2N不斷逐次增大，假設(shè)動(dòng)滑輪始終能正常工作，此過程中，它的機(jī)械效率范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）已知拉力的大小和物體升高的距離以及動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式W=FS可求拉力做的功，拉力做的功為總功還知所用的時(shí)間，根據(jù)公式P=

W

t

可求拉力的功率，已知物體的重力和升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求對(duì)物體所做的有用功，有用功與總功的比值就是動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．
（2）當(dāng)物重為2N時(shí)的機(jī)械效率已經(jīng)求出，根據(jù)公式η=

G

G+G動(dòng)

可知，物體重力越大，機(jī)械效率越高，但總小于100%．

解答：解：（1）拉力做的總功W_總=FS=F×2h=1.2N×2×0.1m=0.24J，
有用功W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
拉力的功率P=

W總

t

=

0.24J

4s

=0.06W，
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.2J

0.24J

×100%=83.3%，
（2）當(dāng)物體重力增大時(shí)，機(jī)械效率隨之增大，但總小于100%，
所以它的機(jī)械效率范圍是83.3%≤η＜100%．
故答案為 0.06；83.3%；83.3%≤η＜100%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查有用功、總功、功率、機(jī)械效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要知道機(jī)械效率隨物體重力的增加而增加，但不會(huì)大于1，因?yàn)橛杏霉κ冀K小于總功．