Question

12．如圖所示，用滑輪組把重為80N的物體勻速提起．在不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，拉力F的大小是40N；若實際的拉力為50N，勻速將物體提高4m，滑輪組的機械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知連接動滑輪繩子的股數，在不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，根據F=$\frac{1}{n}$G求出拉力F的大小；
（2）先根據W_有=Gh求出有用功，再根據s=nh求出拉力移動的距離，然后根據W=Fs求拉力做功，最后利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：由圖可知，滑輪組承擔物重的繩子股數n=2，
在不計繩重、動滑輪重和摩擦的情況下，
拉力大小：F=$\frac{1}{n}$G=$\frac{1}{2}$×80N=40N．
拉力端移動的距離：s=nh=2×4m=8m，
利用滑輪組做的有用功：W_有用=Gh=80N×4m=320J，
拉力做的總功：W_總=Fs=50N×8m=400J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{320J}{400J}$×100%=80%．
故答案為：40；80%．

點評 本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、機械效率的計算方法，知道使用滑輪組時n的確定方法（直接從動滑輪上引出的繩子股數），利用好s=nh是本題的突破口，區分有用功和總功（從我們做功的目的出發，對我們有用的為有用功）是本題的關鍵．