Question

用如圖所示的定滑輪，把一個重為G=95N的物體吊到h=5m的高處，人拉繩端所用的力F是100N．
（1）人拉繩端的力為什么不是95N，而是100N呢？請回答是什么原因；
（2）求在提升物體過程中做的有用功、總功及定滑輪的機械效率．

Answer 1

解：（1）根據(jù)定滑輪不省力可改變方向，拉力等于物重與滑輪摩擦力之和，人拉繩端的力如果是95N等于物重，由于存在摩擦力，就不會把物體拉上來，所以必須所用的拉力大于物重，才會把物體拉上來，故題中人拉繩端的力為什么不是95N，而是100N．
（2）圖中所用的是定滑輪，則s=h=5m，
提升物體過程中做的有用功W_有用=Gh=95N×5m=475J，
提升物體過程中做的總功W_總=Fs=100N×5m=500J，
定滑輪的機械效率為η=×100%=×100%=95%，
答：提升物體過程中做的有用功為475J，提升物體過程中做的總功為500J，定滑輪的機械效率為95%．
分析：（1）根據(jù)定滑輪不省力可改變方向的特點，要克服滑輪的摩擦力，所以拉力要大于物重；
（2）根據(jù)做功的公式W=Gh就會算出有用功，根據(jù)公式W=Fs就會算出總功及機械效率公式就會求出機械效率．
點評：本題考查了定滑輪的特點，有用功、總功、機械效率的公式的計算，屬于常見的考試題型．