Question

6．在测“滑轮组的机械效率”的活动中，小文同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为40N的拉力F匀速竖直向上提升总重G=100N的钩码．当钩码上升的高度H=10cm时，小文同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为2H（如图乙所示），请计算
（1）拉力所做的有用功；
（2）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道提升的总重和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出机械效率．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=100N×10×10^-2m=10J；
（2）由图可知，n=3，
绳端移动的距离：
s=nH=3×10×10^-2m=0.3m，
总功：
W_总=Fs=40N×0.3m=12J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈=83.3%；
答：（1）拉力所做的有用功为10J；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题考查了滑轮组做功的计算以及机械效率的计算，要注意绳端移动的距离不是AB之间的距离，因为动滑轮的位置比一开始是被提升了的．