Question

10．如圖所示，用動滑輪勻速提升一個重為0.5N的鉤碼，物體在10s內勻速升高1m，拉繩的力F為0.4N，不計繩重和摩擦，則該動滑輪的機械效率為62.5%，對繩子拉力做功的功率為0.08W，動滑輪重為0.3N，該滑輪組提升物體的越重，機械效率越高（填“高”或“低”）．

Answer 1

分析 根據W_有=Gh求出有用功，根據W_總=Fs求出總功，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出機械效率；根據P=$\frac{W}{t}$求出功率；根據F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）求出動滑輪的重力；提升物重越大，機械效率越高．

解答 解：有用功為：W_有=Gh=0.5N×1m=0.5J；
繩端移動的距離：s=2h=2×1m=2m，
總功為：W_總=Fs=0.4N×2m=0.8J；
滑輪組的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.5J}{0.8J}$×100%=62.5%；
繩子拉力做功的功率為：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.8J}{10s}$=0.08W；
不計繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）可知，動滑輪的重力：G_動=2F-G=2×0.4N-0.5N=0.3N；
由于滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$，
使用同一滑輪組提升物體時，產生的額外功相同，當提升的物體重力增大時，有用功增多，有用功在總功中中所占的比例增大，滑輪組的機械效率增大．
故答案為：62.5%；0.08；0.3；高．

點評 本題考查了學生對總功、有用功、機械效率、功率的計算公式理解和應用，關鍵是吊著物體繩子的段數的判定，已知量都知道直接代入即可．