Question

10．用如圖所示的滑輪組把重100N的物體提高0.5m，拉力做功60J．求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）繩子自由端的拉力．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和提升的高度，根據W=Gh求出有用功，又知道拉力做的總功，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力的大小．

解答 解：（1）拉力做的有用功：
W_有=Gh=100N×0.5m=50J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{50J}{60J}$×100%≈83.3%；
（2）由圖可知，n=4，則繩端移動的距離：
s=nh=4×0.5m=2m，
由W=Fs可得，繩子自由端的拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{60J}{2m}$=30N．
答：（1）滑輪組的機械效率為83.3%；
（2）繩子自由端的拉力為30N．

點評 本題考查了做功公式和滑輪組機械效率公式的應用，明確滑輪組繩子有效股數是關鍵．