Question

15．如圖，小明同學在“測滑輪組機械效率”的實驗中用10s的時間將重6N的物體勻速提升了0.3m，所測拉力F為2.5N，求本實驗中：
（1）做的有用功．
（2）滑輪組的機械效率．
（3）拉力F做功的功率．

Answer 1

分析 使用滑輪組時，提起重物做的功是有用功，拉力做的功是總功，找準有用功和總功，利用效率公式可求出機械效率；利用P=$\frac{W}{t}$可計算出拉力的功率

解答 解：
（1）有用功：W_有=Gh=6N×0.3m=1.8J；
（2）由圖可知，n=4，則繩子自由端移動的距離：s=4h=4×0.3m=1.2m，
拉力做的總功：W_總=Fs=2.5N×1.2m=3J，
滑輪組的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.8J}{3J}$×100%=60%；
（3）拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3J}{10s}$=0.3W．
答：（1）做的有用功為1.8J；
（2）滑輪組的機械效率為60%；
（3）拉力F做功的功率為0.3W．

點評 這是一道較典型的關于滑輪組的計算題，主要用到了功的公式、功率的公式、機械效率的公式，弄清楚力與距離的對應關系是本題的關鍵．