Question

14．小明用圖所示的滑輪組將重為272N的物體勻速的提高了5m，已知人的拉力為160N．（忽略繩重和摩擦）
（1）動滑輪重為多少？
（2）有用功為多少？
（3）滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖知，由2段繩子承擔物重，每段繩子承受的里即拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），據此求動滑輪重力；
（2）利用W=Gh求有用功；
（3）拉力所做的功為總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，忽略繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），則動滑輪的重力：
G_動=2F-G=2×160N-272N=48N．
（2）做的有用功：W_有用=Gh=272N×5m=1360J．
（3）拉力所做的功：W_總=Fs=F×2h=160N×2×5m=1600J；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1360J}{1600J}$×100%=85%．
答：（1）動滑輪重為為48N；
（2）有用功為1360J；
（3）滑輪組的機械效率為85%．

點評 本題考查了使用滑輪組時拉力、有用功、機械效率的計算，注意：不計繩重與摩擦，克服動滑輪重所做的功即為額外功．