分析 由滑轮组的结构知道,承担物重的绳子股数n=2,s=2h,
(1)知道拉力、绳子自由端移动的距离,利用W=Fs求拉力做功;
(2)不计绳重和摩擦,知道拉力和物重的大小,利用F=$\frac{1}{2}$(G轮+G物)求动滑轮的重.
(3)由s=2h求重物被提升的高度,利用W=Gh求有用功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.
解答 解:
(1)s=2h=2×1m=2m,
滑轮组提升物体时做的总功:
W总=Fs=10N×2m=20J;
(2)不计绳重和摩擦,
F=$\frac{1}{2}$(G轮+G物)
即:10N=$\frac{1}{2}$(G轮+16N),
解得,动滑轮的重G轮=4N;
(3)W有用=G′h=20N×1m=20J,
F′=$\frac{1}{2}$(G′+G轮)=$\frac{1}{2}$(20N+4N)=12N,
${W}_{总}^{′}$=F′s=12N×2m=24J,
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}^{′}}$=$\frac{20J}{24J}$≈83.3%.
答:(1)滑轮组提升物体时做的总功为20J;
(2)动滑轮的重力为4N;
(3)若此滑轮组将另一个重为20N的重物提升1m,此时滑轮组的机械效率为83%.
点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=$\frac{1}{n}$(G轮+G物)]是本题的关键.
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