Question

用如图所示的定滑轮，把一个重为G=95N的物体吊到h=5m的高处，人拉绳端所用的力F是100N．
（1）人拉绳端的力为什么不是95N，而是100N呢？请回答是什么原因；
（2）求在提升物体过程中做的有用功、总功及定滑轮的机械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据定滑轮不省力可改变方向的特点，要克服滑轮的摩擦力，所以拉力要大于物重；
（2）根据做功的公式W=Gh就会算出有用功，根据公式W=Fs就会算出总功及机械效率公式就会求出机械效率．
解答：解：（1）根据定滑轮不省力可改变方向，拉力等于物重与滑轮摩擦力之和，人拉绳端的力如果是95N等于物重，由于存在摩擦力，就不会把物体拉上来，所以必须所用的拉力大于物重，才会把物体拉上来，故题中人拉绳端的力为什么不是95N，而是100N．
（2）图中所用的是定滑轮，则s=h=5m，
提升物体过程中做的有用功W_有用=Gh=95N×5m=475J，
提升物体过程中做的总功W_总=Fs=100N×5m=500J，
定滑轮的机械效率为η=×100%=×100%=95%，
答：提升物体过程中做的有用功为475J，提升物体过程中做的总功为500J，定滑轮的机械效率为95%．
点评：本题考查了定滑轮的特点，有用功、总功、机械效率的公式的计算，属于常见的考试题型．