Question

如圖所示，用2N的拉力沿豎直方向拉起重3N的物體，物體上升0.1m所用的時間為4s，此過程中拉力的功率為________W，動滑輪的機械效率為________．如果物重由3N逐漸增大，假設動滑輪始終能正常工作，則機械效率的變化范圍為________．

Answer 1

0.1    75%    75%≤η＜100%
分析：（1）已知拉力的大小和物體升高的距離以及動滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的功，拉力做的功為總功還知所用的時間，根據(jù)公式P=可求拉力的功率，已知物體的重力和升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求對物體所做的有用功，有用功與總功的比值就是動滑輪的機械效率．
（2）當物重為3N時的機械效率已經(jīng)求出，根據(jù)公式η=可知，物體重力越大，機械效率越高，但總小于100%．
解答：（1）拉力做的總功：
W_總=Fs=F×2h=2N×2×0.1m=0.4J，
有用功：
W_有用=Gh=3N×0.1m=0.3J，
拉力的功率：
P===0.1W，
動滑輪的機械效率：
η=×100%=×100%=75%；
（2）當物體重力增大時，機械效率隨之增大，但總小于100%，
所以它的機械效率范圍是75%≤η＜100%．
故答案為 0.1；75%；75%≤η＜100%．
點評：本題考查有用功、總功、功率、機械效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還要知道機械效率隨物體重力的增加而增加，但不會大于1，因為有用功始終小于總功．