Question

12．小宇同学用定滑轮将重0.5N的钩码在2秒内匀速拉起10cm，使用定滑轮的好处是改变力的方向．小宇在使用该定滑轮将钩码匀速提起的过程中，弹簧测力计的示数是0.6N，则在此过程中小宇所做的有用功为0.05J，该定滑轮的机械效率为83.3%，小宇在此过程中做功的功率为0.03W．

Answer 1

分析 定滑轮的实质是等臂杠杆，所以不能省力，但可以改变力的方向；
根据W_有=Gh计算有用功，利用公式效率公式求出机械效率；
利用W=Fs求出总功，利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：
用如图所示的定滑轮匀速提升G=0.5N的重物，小宇向下用力，拉力为0.6N，重物向上运动，说明使用定滑轮不能省力，能改变力的方向；
有用功W_有=Gh=0.5N×0.1m=0.05J；
s=h=0.1m，
所以定滑轮的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{F}$×100%=$\frac{0.5N}{0.6N}$×100%≈83.3%；
做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{0.6N×0.1m}{2s}$=0.03W．
故答案为：改变力的方向；0.05；83.3%；0.03

点评 此题考查的是定滑轮的优缺点和有关机械效率的计算．需要掌握定滑轮的本质和机械效率的变形公式．