Question

滑轮组是日常生活和生产中经常使用的简单机械，使用滑轮组能给我们带来许多好处．小明按如图所示的滑轮组实验时，用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm．滑轮组的机械效率是多少？拉力F的功率是多少？

Answer 1

分析：由图知，承担物重的绳子股数n=3，s=3h，
（1）从题可知，提起重物做的功是有用功，利用公式W=Gh计算有用功，拉力做的功是总功，利用公式W=Fs计算总功，再利用效率公式求出滑轮组的机械效率．
（2）又知道做功的时间，利用功率公式求出拉力做功的功率．

解答：解：（1）从图可知，滑轮组承重绳子的股数n=3，
测力计移动距离：
s=nh=3×0.1m=0.3m，
对物体做的有用功为：
W_有用=Gh=12N×0.1m=1.2J，
拉力做的总功为：
W_总=Fs=5N×0.3m=1.5J，
该滑轮组的机械效率为：
η=

W有用

W总

×100%=

1.2J

1.5J

×100%=80%．
（2）t=3s，
拉力做功的功率为：
P=

W总

t

=

1.5J

3s

=0.5W；
答：滑轮组的机械效率是80%；拉力F的功率是0.5W．

点评：本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，考查的知识点较多，本题关键：一是判断承担物重的绳子段数（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是区分有用功和总功（从我们的目的出发分析，对我们有用的为有用功）．