Question

如图所示，工人利用滑轮组匀速提起重为210N的物体，工人对绳的拉力是100N，物体上升2m，工人做的有用功是________ J，额外功是________J，滑轮组的机械效率为________．

Answer 1

420    180    70%
分析：由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，重物上升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物体的重力和物体上升的高度，可利用公式W_有用=Gh计算有用功，知道拉力大小和拉力端移动的距离，可利用公式W_总=FS计算总功，从而可以计算出额外功的大小，再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
解答：
∵G=210N，h=2m，
∴工人做的有用功为：W_有用=Gh=210N×2m=420J，
从图中可以看出，有三段绳子在拉重物，故绳端上升的距离为重物上升距离的3倍，即S=3h=3×2m=6m，
而F=100N，
∴工人做的总功为：W_总=FS=100N×6m=600J，
额外功为：W_额=W_总-W_有用=600J-420J=180J，
滑轮组的机械效率为：η===70%．
故答案为：420，180，70%．
点评：本题考查有用功、总功、额外功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是判断动滑轮上绳子的段数，求出拉力F移动的距离．