Question

6．在測“滑輪組的機械效率”的活動中，小文同學在與動滑輪相切的細繩上作一標記A（如圖甲所示），然后用大小為40N的拉力F勻速豎直向上提升總重G=100N的鉤碼．當鉤碼上升的高度H=10cm時，小文同學在與動滑輪相切的細繩上作另一標記B，并測得AB兩點間的距離為2H（如圖乙所示），請計算
（1）拉力所做的有用功；
（2）該滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道提升的總重和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出機械效率．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=100N×10×10^-2m=10J；
（2）由圖可知，n=3，
繩端移動的距離：
s=nH=3×10×10^-2m=0.3m，
總功：
W_總=Fs=40N×0.3m=12J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈=83.3%；
答：（1）拉力所做的有用功為10J；
（2）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查了滑輪組做功的計算以及機械效率的計算，要注意繩端移動的距離不是AB之間的距離，因為動滑輪的位置比一開始是被提升了的．