Question

18．如圖，小明用200N的力將300N的物體勻速提高了4m．求：
（1）他所做的總功是多少？
（2）他所做的有用功是多少？
（3）此時滑輪的機械效率是多少？
（4）如不計繩重和摩擦，動滑輪的重是多少？

Answer 1

分析 （1）由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h，利用W=Fs計算總功；
（2）利用W=Gh求有用功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求動滑輪的機械效率；
（4）不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動），據此求動滑輪重力．

解答 解：
由圖知，使用的是動滑輪，n=2，
（1）拉力端移動距離s=2h=2×4m=8m，
總功：W_總=Fs=200N×8m=1600J；
（2）有用功：W_有=Gh=300N×4m=1200J；
（3）動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1200J}{1600J}$×100%=75%；
（4）不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動），
動滑輪重力：
G_動=2F-G_物=2×200N-300N=100N．
答：（1）他所做的總功是1600J；
（2）他所做的有用功是1200J；
（3）此時滑輪的機械效率是75%；
（4）如不計繩重和摩擦，動滑輪的重是100N．

點評 本題考查了使用動滑輪有用功、總功、機械效率的計算．注意：不計繩重和摩擦，利用好關系式拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）．