Question

工人用一個(gè)動(dòng)滑輪，將質(zhì)量為20kg 的貨物豎直提高了2m．己知該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%，求工人的拉力．小明解此題的思路是：因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪省一半力，所以F=

G

2

=

mg

2

；又因?yàn)榇嘶�輪的機(jī)械效率η=

F

F′

，故所求拉力F′=

F

η

，即得．請(qǐng)判斷小明的思路是否正確？若正確，請(qǐng)按其思路代入數(shù)據(jù)，解出此題；若不正確，請(qǐng)指出錯(cuò)在那里？然后寫(xiě)出你認(rèn)為正確的解題過(guò)程，并求出拉力．（取g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）“使用動(dòng)滑輪能省一半力”是在不考慮動(dòng)滑輪和摩擦的理想情況下才成立的，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)滑輪的物重和摩擦是客觀存在的，使用動(dòng)滑輪時(shí)，只有勻速豎直向上拉，拉力的力臂才等于輪的直徑；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的公式求出拉力的大小．

解答：解：因該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%，所以此動(dòng)滑輪不是理想的機(jī)械，故動(dòng)滑輪省一半力的條件不成立；
即F≠

G

2

；表示小明的思路不正確．
正確的解法是：
∵使用的是動(dòng)滑輪，則n=2；
∴s=nh；
由η=

W有

W總

=

W有

Fs

=

mgh

Fs

得：
F=

mgh

η?2h

=

mg

η?2

=

20kg×10N/kg

2×80%

=125N．
故答案為：工人施加的拉力為125N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn)，機(jī)械效率的實(shí)際應(yīng)用，注意理想機(jī)械和實(shí)際應(yīng)用機(jī)械的區(qū)別，同時(shí)單位要統(tǒng)一．