Question

如图所示，用1.2N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体，物体上升0.1m所用时间为4s．
（1）此过程中拉力的功率为    W，动滑轮的机械效率为    ．
（2）将物重由2N不断逐次增大，假设动滑轮始终能正常工作，此过程中，它的机械效率范围是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知拉力的大小和物体升高的距离以及动滑轮上绳子的段数，根据公式W=FS可求拉力做的功，拉力做的功为总功还知所用的时间，根据公式P=可求拉力的功率，已知物体的重力和升高的高度，根据公式W=Gh可求对物体所做的有用功，有用功与总功的比值就是动滑轮的机械效率．
（2）当物重为2N时的机械效率已经求出，根据公式η=可知，物体重力越大，机械效率越高，但总小于100%．
解答：解：（1）拉力做的总功W_总=FS=F×2h=1.2N×2×0.1m=0.24J，
有用功W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
拉力的功率P===0.06W，
动滑轮的机械效率η=×100%=×100%=83.3%，
（2）当物体重力增大时，机械效率随之增大，但总小于100%，
所以它的机械效率范围是83.3%≤η＜100%．
故答案为 0.06；83.3%；83.3%≤η＜100%．
点评：本题考查有用功、总功、功率、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道机械效率随物体重力的增加而增加，但不会大于1，因为有用功始终小于总功．