Question

滑輪組是日常生活和生產中經常使用的簡單機械，使用滑輪組能給我們帶來許多好處．小明按如圖所示的滑輪組實驗時，用F=5N的拉力在3s內將重為12N的物體勻速提高了10cm．滑輪組的機械效率是多少？拉力F的功率是多少？

Answer 1

分析：由圖知，承擔物重的繩子股數n=3，s=3h，
（1）從題可知，提起重物做的功是有用功，利用公式W=Gh計算有用功，拉力做的功是總功，利用公式W=Fs計算總功，再利用效率公式求出滑輪組的機械效率．
（2）又知道做功的時間，利用功率公式求出拉力做功的功率．

解答：解：（1）從圖可知，滑輪組承重繩子的股數n=3，
測力計移動距離：
s=nh=3×0.1m=0.3m，
對物體做的有用功為：
W_有用=Gh=12N×0.1m=1.2J，
拉力做的總功為：
W_總=Fs=5N×0.3m=1.5J，
該滑輪組的機械效率為：
η=

W有用

W總

×100%=

1.2J

1.5J

×100%=80%．
（2）t=3s，
拉力做功的功率為：
P=

W總

t

=

1.5J

3s

=0.5W；
答：滑輪組的機械效率是80%；拉力F的功率是0.5W．

點評：本題考查了有用功、總功、機械效率、功率的計算，考查的知識點較多，本題關鍵：一是判斷承擔物重的繩子段數（直接從動滑輪上引出的繩子股數），二是區分有用功和總功（從我們的目的出發分析，對我們有用的為有用功）．