Question

16．小明用如圖所示的滑輪組將重272N的物體勻速提升了5m，他的拉力為160N．則動滑輪重為48N，有用功為1360J，滑輪組的機械效率為85%．（忽略繩重和摩擦）

Answer 1

分析 （1）題中告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．2段繩子承擔物重，每段繩子承受的里即拉力F=$\frac{1}{n}$（G+G_動），G_動=nF-G．
（2）做有關(guān)滑輪組的計算題首先要判斷承擔重物的繩子股數(shù)，最后一段是由動滑輪引出來的，所以繩子股數(shù)是3．第一問時比較簡單的，由于該滑輪組時提升重物的，所以有用功等于重物重力與重物上升高度的乘積W_有用=Gh；
（3）拉力所做的功即為總功，所以拉力的功率即為總功率，用W_總=FS，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$即可．

解答 解：已知，G=272N，h=5m，F(xiàn)=160N，n=2；
（1）忽略繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-G=2×160N-272N=48N．
（2）做的有用功：W_有用=Gh=272N×5m=1360J．
（3）拉力所做的功：W_總=Fs=Fnh=160N×2×5m=1600J；
滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1360J}{1600J}$×100%=85%．
故答案為：48；1360；85%．

點評 這道題相對而言還是比較簡單的，需要注意的是動滑輪的重力這一問．這道題還告訴我們要注意題中的一些隱含條件，比如告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．