Question

【题目】如图所示，工人用滑轮组将一重为120N的物体匀速提升2m，所用拉力为50N，（不计绳重和摩擦）求：

（1）此时拉力所做功：
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若仍用该滑轮组把重为170N的物体匀速提升2m．此时滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力所做的功W总=Fs=3Fh=3×50N×2m=300J

答：拉力所做的功为300J．

（2）解：克服物体重力做的功W有用=Gh=120N×2m=240J，

滑轮组的机械效率η= ×100%= ×100%=80%

答：滑轮组的机械效率为80%．

（3）因为不计绳重和摩擦，所以做的额外功就是克服动滑轮重力做的功，

即W额=W总﹣W有用=300J﹣240J=60J，

动滑轮重力G动= = =30N，

当该滑轮组提升一个重为170N的物体时，

滑轮组的机械效率为η1= = = ×100%= =85%．

答：此时滑轮组的机械效率为85%

【解析】（1）已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数以及物体升高的高度，根据公式W=Gh可求拉力做的总功．（2）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求克服物体重力做的有用功，有用功和总功的比值就是滑轮组的机械效率．（3）滑轮组不变，说明所做的额外功不变，因不计绳重和摩擦，额外功就是克服动滑轮重力做的功，根据公式W=Gh可求动滑轮的重力，根据机械效率推导公式η= = = 可求当物体重力变化时滑轮组的机械效率．
【考点精析】本题主要考查了功的计算和滑轮（组）的机械效率的相关知识点，需要掌握功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正确解答此题．