Question

15．如圖1所示，手用大小為300N的力F₁直接將物體A勻速提升1m，F(xiàn)₁做功為300J；若借助斜面把A勻速提升相同高度，斜面的機(jī)械效率是30%，則F₂做功為1000J；若借助圖2的滑輪組也能把A勻速提升1m，發(fā)現(xiàn)繩子自由端伸長了3m，請根據(jù)該信息在圖2上畫出正確的連線方式．

Answer 1

分析 （1）已知F₁的大小和物體A提升的高度h，利用公式W=Fs計(jì)算F₁做的功；
（2）若借助斜面把A勻速提升相同高度，則有用功為W_有用=W；已知機(jī)械效率，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可求出F₂做的總功；
（3）已知h=1m，s=3m，由s=nh可得動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)“奇動(dòng)偶定”原則確定滑輪組的繞繩方式．

解答 解：（1）由題可知，F(xiàn)₁=300N，物體A提升的高度h=1m，
則F₁做的功：W=F₁h=300N×1m=300J；
（2）若借助斜面把A勻速提升相同高度，則有用功為W_有用=W=300J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可得，F(xiàn)₂做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{300J}{30%}$=1000J；
（3）使用滑輪組提升A物體時(shí)，h=1m，s=3m，
由s=nh可得，動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)n=$\frac{s}{h}$=$\frac{3m}{1m}$=3，
根據(jù)“奇動(dòng)偶定”原則可知，繩子應(yīng)從動(dòng)滑輪上面的掛鉤繞起，依次繞過定滑輪、動(dòng)滑輪，如圖所示：

故答案為：300； 1000；如上圖所示．

點(diǎn)評 本題考查了對有用功和總功的理解、機(jī)械效率公式的應(yīng)用、滑輪組繞繩方式的判斷，正確認(rèn)識有用功和總功是解題的關(guān)鍵．