Question

【题目】小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的速度为0.5m/s，则在8s内小明做的有用功为______J，小明拉绳的拉力为______N，拉力的功率是______W，动滑轮的机械效率为______。如果向水桶内再加入40N的水，则动滑轮的机械效率______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】280 80 40 87.5% 变大

【解析】

由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，已知小明拉绳子的速度为0.5m/s，则物体上升的速度：v′=v=×0.5m/s=0.25m/s，

物体上升的高度：h=v′t=0.25m/s×8s=2m，

小明做的有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，

不计绳重和摩擦，则拉绳的拉力：F=（G+G动）=（140N+20N）=80N；

拉力的功率：P===Fv=80N×0.5m/s=40W，

动滑轮的机械效率：η===，

使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。