Question

12．在探究滑轮组的机械效率实验中赵亮同学连成了如图所示的滑轮组，并分别测出了实验数据．

钩码重力 G/N	钩码上升的高度 h/cm	拉力 F/N	绳端移动的距离 s/cm
2.4	10	l	30

（1）根据以上表格中数据，实验过程中，此滑轮组的机械效率为80%．
（2）赵亮用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高h，所用时间为t，拉力的大小为F，则F的功率P=$\frac{3Fh}{t}$．（用本小题中已知字母表示）

Answer 1

分析 （1）根据表中实验数据，根据功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．
（2）由功的计算公式求出拉力的功，然后由功率公式求出拉力的功率．

解答 解：（1）有用功W_有用=Gh=2.4N×0.1N=0.24J，
拉力做的总功W_总=Fs=1N×0.3m=0.3J，
滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.24J}{0.3J}$×100%=80%；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
物体升高h，则绳子自由端移动的距离s=nh=3h，
拉力做的功W=Fs=3Fh，
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3Fh}{t}$．
故答案为：（1）80%；（2）$\frac{3Fh}{t}$．

点评 本题考查了求滑轮组的机械效率、求拉力的功率问题，熟练应用功的公式求出功、知道绳子自由端与物体上升高度的关系是正确解题的关键．