Question

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法．小明和小红各选取一种方法做实验．
（1）小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组．他通过滑轮组用3N的拉力F将重6.3N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为______J，此滑轮组的机械效率为______．
（2）小红采用了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助小明在图乙中画出滑轮组的绕线．

Answer 1

解：
（1）由图甲可知，n=3，
∵h=0.1m，
∴s=3h=3×0.1m=0.3m；
当提升G=6.3N的重物时，
W_有=Gh=6.3N×0.1m=0.63J，
W_总=Fs=3N×0.3m=0.9J，
滑轮组的机械效率：
η===70%；
（2）绳子先系在定滑轮上面的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮，如图所示：


故答案为：（1）0.63；70% （2）如图所示．
分析：（1）由滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移动的距离，求出总功W_总=Fs，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（2）另外一种滑轮组绳子的绕法：绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重、能改变动力方向．
点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n的值，利用好s=nh是本题的关键．滑轮组的绕法：如n为奇数，则绳子是系在动滑轮的固定挂钩上开始绕；如n为偶数，则绳子是系在定滑轮的固定挂钩上开始绕．