Question

4．使用滑轮组提起20牛的重物，使它上升0.4米，作用在绳子自由端的拉力为8牛，绳端在拉力的作用下上升了1.2米，拉力所做的功为9.6J，用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是1.6J，这个滑轮组的机械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）知道拉力大小，利用W=Fs求总功，
（2）知道重物重和上升的高度，利用W=Gh求滑轮克服物体重力所做的功，即有用功；根据总功等于有用功加上额外功，求额外功；
（3）利用效率公式求滑轮组的机械效率；

解答 解：
（1）拉力所做的总功：
W_总=Fs=8N×1.2m=9.6J，
（2）滑轮克服物体重力所做的有用功：
W_有用=Gh=20N×0.4m=8J；
根据W_总=W_有用+W_额可知：
用来克服滑轮重力和摩擦力所做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=9.6J-8J=1.6J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{8J}{9.6J}$×100%≈83.3%．
故答案为：9.6；1.6；83.3%．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、额外功、机械效率的计算，明确使用滑轮组三功的区别（有用功、总功、额外功）是本题的关键．