Question

用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法．聪聪和明明各选取一种方法做实验．
（1）聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组．他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离，则有用功为

 

J，此滑轮组的机械效率是

 

．
（2）明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组，请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线．

Answer 1

分析：（1）由滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移动的距离，求出总功W_总=Fs，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（2）从定滑轮的下钩开始，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮，这样既可以省力又可以改变用力方向．

解答：解：（1）由图甲可知，n=3，
∵h=0.1m，
∴s=3h=3×0.1m=0.3m；
当提升G=4.2N的重物时，
W_有=Gh=4.2N×0.1m=0.42J；
（2）W_总=Fs=2N×0.3m=0.6J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

0.42J

0.6J

×100%=70%．
（2）如图，从定滑轮下面挂钩绕起，依次绕过动滑轮、定滑轮而成．
故答案为：0.42，70%，绕法见右图．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n的值，利用好s=nh是本题的关键．滑轮组的绕法：如n为奇数，则绳子是系在动滑轮的固定挂钩上开始绕；如n为偶数，则绳子是系在定滑轮的固定挂钩上开始绕．