Question

17．如圖所示，拉力F=75N，物體重G=120N，若繩子自由端勻速移動(dòng)的距離s=4m，不計(jì)繩重及摩擦，求：
（1）動(dòng)滑輪的重力．
（2）拉力所做的有用功．
（3）拉力所做的總功W_總．
（4）該滑輪組的機(jī)械效率η．

Answer 1

分析 （1）首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后F=$\frac{1}{n}（{G}_{物}+{G}_{動(dòng)}）$計(jì)算動(dòng)滑輪的重力；
（2）利用s=nh求出物體升高的高度．知道物體的重力和物體升高的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功．
（3）知道拉力和繩子自由端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出總功．
（4）知道有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
由F=$\frac{1}{n}（{G}_{物}+{G}_{動(dòng)}）$可得，動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=2F-G_物=2×75N-120N=30N，
（2）因?yàn)閟=nh，
所以，物體升高的距離：h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×4m=2m，
有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J．
（3）總功：W_總=Fs=75N×4m=300J．
（4）機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%．
答：（1）動(dòng)滑輪的重力為30N．
（2）拉力所做的有用功為240J．
（3）拉力所做的總功W_總為300J．
（4）該滑輪組的機(jī)械效率η為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題是滑輪組機(jī)械中最簡(jiǎn)單的類(lèi)型，知道物體重力、升高的距離、拉力、繩子自由端移動(dòng)的距離，求出有用功、總功、機(jī)械效率．解答此類(lèi)題目的關(guān)鍵是滑輪組繩子有效股數(shù)的確定．