Question

【題目】如圖所示裝置是實驗室在用輕繩繞成的滑輪組．懸掛的重物G=4.8N，當重物靜止于任意位置時，手對輕繩的拉力均為F1=1.8N；當重物勻速上升時，手對輕繩的拉力為F2=2.0N，且物重上升過程中動滑輪恰好轉過1圈．已知動滑輪周邊凹槽的周長C=0.3m，求

（1）動滑輪的重力；

（2）重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）0.6N；（2）0.48J； 0.6J； 80%

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，n=3；當重物靜止于任意位置時，手對輕繩的拉力均為F1=1.8N；則有：F1=（G+G動），故G動=3F1﹣G=3×1.8N﹣4.8N=0.6N；（2）動滑輪恰好轉過1圈，則繩子自由端通過的距離為：s=C=0.3m；

則物體上升的高度為：h=s=×0.3m=0.1m；重物上升過程中的有用功：W有=Gh=4.8N×0.1m=0.48J；所做的總功為：W總=F2s=2N×0.3m=0.6J；機械效率為：η==×100%=80%。