Question

12．某人利用如圖所示的滑輪組，將重為600N的物體勻速提高5m（不計繩重），求：
（1）若不計摩擦和動滑輪重，此人要用多大的力勻速提升重物，此人要做多少功；
（2）若此人實際用力250N，動滑輪重力100N，求機械效率和因為摩擦產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）不計摩擦和動滑輪重，根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G+G_動）求出拉力大��；根據(jù)s=3h求出拉力移動距離，再根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
（2）已知拉力F與動滑輪重G動，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求機械效率；因為摩擦產(chǎn)生的熱量等于克服摩擦做功．

解答 解：（1）由圖可知，繩子段數(shù)n=3，
不計摩擦和動滑輪重，拉力F=$\frac{1}{3}$G=$\frac{1}{3}$×600N=200N；
繩子自由端移動的距離s=nh=3×5m=15m，
人做的功：W₁=Fs=200N×15m=3000J；
（2）此人實際用力F′=250N，
則滑輪組的機械效率：η=$\frac{G}{nF′}$=$\frac{600N}{3×250N}$×100%=80%；
因為摩擦產(chǎn)生的熱量：
Q=W_摩擦=W_總-W_有-W_動=F′s-Gh-G_動h=250N×15m-600N×5m-100N×5m=250J．
答：（1）若不計摩擦和動滑輪重，此人要用200N的力勻速提升重物，此人要做功3000J；
（2）若此人實際用力250N，動滑輪重力100N，機械效率為80%；因為摩擦產(chǎn)生的熱量為250J．

點評 此題主要考查的是學生對拉力、功、機械效率的計算公式的理解和掌握，難度為克服摩擦做功的計算．