【題目】用圖所示的動滑輪提升重物.若摩擦不計,動滑輪重為10N,物體被提升的高度是h=5m.

(1)如果被提升的物體重為G=40N,求有用功、總功及機械效率;

(2)如果被提升的物體重為G′=90N,求有用功、總功及機械效率.注意一下,兩種情況下的機械效率一樣嗎?

【答案】(1)如果被提升的物體重為G=40N,有用功為200J,總功為250J,機械效率為80%;

(2)如果被提升的物體重為G′=90N,有用功為450J,總功為500J,機械效率為90%.

【解析】

試題分析:在此題中,有用功是克服物體的重力所做的功;總功是拉力F做的功;機械效率是有用功和總功之比.

解:(1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子的股數(shù)n=2,

則繩子自由端移動的距離:

s=nh=2×5m=10m,

W=Gh=10N×5m=50J,

當(dāng)物重G=40N時,

W=Gh=40N×5m=200J,

W=W+W=200J+50J=250J,

機械效率:

η=×100%

=×100%

=80%.

(2)當(dāng)物重G′=90N時,

W′=G′h=90N×5m=450J,

若摩擦不計,額外功不變,即W′=W=50J,

W′=W′+W′=450J+50J=500J

機械效率:

η′=×100%

=×100%

=90%.

由(1)、(2)可知,兩種情況下的機械效率不一樣.

答:(1)如果被提升的物體重為G=40N,有用功為200J,總功為250J,機械效率為80%;

(2)如果被提升的物體重為G′=90N,有用功為450J,總功為500J,機械效率為90%.

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