Question

9． 如圖所示，合肥市某中學生正在進行升旗儀式，已知旗桿上有一定的滑輪，國旗的質量為1.5kg，用18N的拉力把國旗勻速升高10m，在這個過程中做的額外功為30J，該定滑輪的機械效率是83%（結果保留到1%）．g=10N/kg．

Answer 1

分析 旗桿頂端使用的是定滑輪，國旗上升h，則拉力端移動的距離s=h，知道國旗質量m和升高的高度h求出有用功W=Gh=mgh，根據W=Fs求出總功，總功減去有用功即為額外功，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出該定滑輪的機械效率．

解答 解：旗桿頂端使用的是定滑輪，國旗上升h=10m，則拉力端移動的距離s=h=10m，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=mgh=1.5kg×10N/kg×10m=150J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=18N×10m=180J，
在這個過程中做的額外功：
W_額=W_總-W_有=180J-150J=30J，
該定滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{150J}{180J}$×100%≈83%．
故答案為：30；83%．

點評 本題考查了額外功和定滑輪機械效率的計算，要注意定滑輪的特點s=h．