Question

如图所示滑轮组，重物G=12牛，人用拉力F=5N，在2秒内把物体匀速提高了3米，不计绳重和滑轮轴处摩擦．求：
（1）人做的有用功是多少？
（2）动滑轮重为多少牛？额外功为多少？
（3）滑轮组机械效率为多少？

Answer 1

解：
（1）W_有用=Gh=12N×3m=36J；
（2）由图知，n=3，
∵不计绳重和滑轮轴处摩擦，
∴F=（G_物+G_轮），
即：5N=（12N+G_轮），
∴G_轮=3N；
W_额=G_轮h=3N×3m=9J；
（3）η======80%．
答：（1）人做的有用功是36J；
（2）动滑轮重为3N；额外功为9J；
（3）滑轮组机械效率为80%．
分析：（1）知道物体重和提升的高度，利用W_有用=Gh求人做的有用功；
（2）由图知，承担物重的绳子股数n=3，由于不计绳重和滑轮轴处摩擦，利用F=（G_物+G_轮）求动滑轮重；提升动滑轮做的功为额外功；
（3）知道物体重和拉力大小，利用η====求滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、额外功、机械效率的计算，利用好“不计绳重和滑轮轴处摩擦，F=（G_物+G_轮）”是本题的关键．