Question

12．小明用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升2m，所用拉力为50N．求：匀速提升物体过程中（不计绳重和摩擦）
（1）小明做的功是多少？滑轮组的机械效率多大？
（2）小明做了多少额外功？动滑轮的重量是多少？

Answer 1

分析 （1）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；利用公式W=FS可求拉力所做总功；根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可求机械效率；
（2）总功与有用功的差就是额外功；利用W_额=G_动h求动滑轮重．

解答 解：（1）小明做功：W_总=Fs═F3h=50N×3×2m=300J；
有用功：W有=Gh=120N×2m=240J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%；
（2）由W_总=W_有+W_额得，
额外功：W_额=W_总-W_有=300J-240J=60J，
由W_额=G_动h得，
动滑轮重：G_动=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{60J}{2m}$=30N．
答：（1）小明做的功是300J；滑轮组的机械效率是80%；
（2）小明做了60J额外功；动滑轮的重量是30N．

点评 本题考查有用功、总功、额外功、拉力、动滑轮重力的计算，考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力．