Question

小明用如圖所示的滑輪組將重為5N的重物以0.2m/s的速度勻速提升1m，若拉力為3N（略繩重和輪摩擦），則機械做的有用功為________J，拉力的功率為________W，此滑輪組的機械效率為________；當動滑輪重超過________N時，使用該滑輪組提該物體時不再省力．

Answer 1

5    1.2    83.3%    5
分析：由圖可知，承擔物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h．
知道提升物體的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；
利用s=2h求出繩子自由端移動的距離，知道拉力大小，利用W_總=Fs求出總功，再利用η=求出該滑輪組的機械效率；
要使滑輪組不省力，即F=（G+G_動）＞G，據(jù)此求動滑輪重．
解答：
使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=5N×1m=5J，
s=2h=2×1m=2m，
使用滑輪組做的總功：
W_總=Fs=3N×2m=6J，
拉力端移動的速度：
v=2×0.2m/s=0.4m/s，
拉力功率：
P=Fv=3N×0.4m/s=1.2W，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%，
由題知，F(xiàn)=（G+G_動）＞G，解得：G_動＞G=5N．
故答案為：5；1.2；83.3%；5．
點評：本題主要考查了有用功、總功、功率和滑輪組的機械效率的計算方法，雖知識點多，但都屬于基礎，要求學生應熟練掌握．