Question

13．如圖所示的滑輪組將重G=100N的物體提高0.5m，若拉力F做功60J，不考慮繩子的重力，求：
（1）滑輪組機(jī)械效率；
（2）拉力F；
（3）若已知?jiǎng)踊�輪�?8N，則在此過(guò)程中克服摩擦做功多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Gh求出有用功，又知道拉力做的總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出拉力；
（3）根據(jù)W=Gh求出在此過(guò)程中克服動(dòng)滑輪重力做的功，總功減去有用功、克服動(dòng)滑輪重力做的功即為克服摩擦做的功．

解答 解：（1）拉力做的有用功：
W_有=Gh=100N×0.5m=50J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{50J}{60J}$×100%≈83.3%；
（2）由圖可知，n=4，則繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=4×0.5m=2m，
則拉力的大�。�
F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{60J}{2m}$=30N；
（3）此過(guò)程中克服動(dòng)滑輪重力做的功：
W_動(dòng)=G_動(dòng)h=18N×0.5m=9J，
在此過(guò)程中克服摩擦做的功：
W_f=W_總-W_有-W_動(dòng)=60J-50J-9J=1J．
答：（1）滑輪組機(jī)械效率為83.3%；
（2）拉力F為30N；
（3）在此過(guò)程中克服摩擦做的功為1J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組機(jī)械效率和繩子拉力、克服摩擦做功的計(jì)算，明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．