Question

12．一物体质量为18kg，如图所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m．所用拉力为200N．此过程中，使用此定滑轮的目的是改变施力方向，（省力或改变施力方向）；拉力的功率是100W；此装置的机械效率是90%（取g=10N/kg）．

Answer 1

分析 定滑轮的使用特点是：可以改变力的方向，但不省力；
利用W_总=Fs求总功，P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求拉力的功率，再利用G=mg求重力，W_有用=Gh求有用功，即可利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求机械效率．

解答 解：如图所示小明利用的定滑轮，其实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的目的是可以改变施力方向，但不能省力．
W_总=Fs=200N×2m=400J，
拉力功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{400J}{4s}$=100W；
物体重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N
W_有用=Gh=180N×2m=360J
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%
故答案为：改变施力方向；100；90%．

点评 本题考查定滑轮的使用特点，要熟练掌握重力、功、功率和机械效率的公式，只有公式熟练了解题的准确度就高了．