Question

8．如图所示，小林同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重为180N的物体，从滑轮的正下方沿水平方向移动4m．如果滑轮的机械效率是90%，则小林所做的功为400J，所用的拉力为200N．

Answer 1

分析 求出图示直角三角形的斜边和短直角边的差，即为该同学拉动绳子的距离；由于定滑轮不省力、也不费距离，可得物体升高的高度，利用W=Gh求有用功；知道效率，利用效率公式求总功，再利用W=Fs求拉力．

解答 解：
如右图，在Rt△ABC中，AB=3m、BC=4m；
则AC=$\sqrt{A{B}^{2}+B{C}^{2}}$=$\sqrt{（3m）^{2}+（4m）^{2}}$=5m；
该同学拉动绳子移动的距离为：s=AC-AB=5m-3m=2m，
由于定滑轮不省距离，物体升高的高度：h=s=2m，
有用功：W=Gh=180N×2m=360J，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=90%可得，拉力做的总功：
W_总=$\frac{{W}_{有用}}{90%}$=$\frac{360J}{90%}$=400J；
由W_总=Fs的拉力大小：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{400J}{2m}$=200N．
故答案为：400；200．

点评 本题考查了使用定滑轮有用功、总功的计算，其中结合了定滑轮的工作特点和解直角三角形的相关知识，是道小型的综合题．