Question

6．如圖甲是現(xiàn)代家庭經(jīng)常使用自動升降的衣架，可以很方便的晾起洗好的衣服，取下曬干的衣服．實現(xiàn)此功能其實就是一些簡單機械的組合．圖乙是自動升降的衣架的結(jié)構簡圖；

（1）圖乙中A是定滑輪（選填“定滑輪”或“動滑輪”）．作用是改變力的方向．
（2）小明在一次晾衣過程中用F=50N的力，花10s將80N的衣服升起1m，試求小明這一次 拉起衣物所做的有用功、有用功功率．
（3）整個裝置的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）滑輪的軸固定不動的滑輪叫定滑輪，使用定滑輪不能省力，但能改變力的方向；滑輪的軸隨物體一起運動叫動滑輪，使用動滑輪可以省力，但不能改變力的方向；
（2）由W_有=Gh計算有用功，由P=$\frac{W}{t}$計算有用功率；
（3）利用W_總=Fs計算總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算機械效率．

解答 解：
（1）由圖知，滑輪A的轉(zhuǎn)軸固定不動，是定滑輪，其作用是改變力的方向；
（2）W_有=Gh=80N×1m=80J
有用功功率：
P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{80J}{10s}$=8W；
（3）讀圖可知，力F同時拉動的是兩個滑輪組，力F實際移動的距離s=2h，
W_總=Fs=50N×2×1m=100J
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{80J}{100J}$×100%=80%．
故答案為：
（1）定滑輪；改變力的方向；
（2）小明這一次拉起衣物所做的有用功為80J、有用功功率為8W；
（3）整個裝置的機械效率是80%．

點評 本題考查了定滑輪和動滑輪的識別、有用功、功率、機械效率的計算．正確判斷拉力移動的距離與物體提升距離的關系，是本題的易錯點．