Question

11．如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体上升2m．
求：（1）拉力F；
（2）动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 图中使用的是动滑轮，n=2，s=2h．
（1）不计绳重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）求出拉力大小；
（2）利用s=2h求出拉力移动的距离，求出了拉力大小，利用功的公式W=Fs求拉力做功；利用W_有=Gh求有用功，最后利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率．

解答 解：
（1）由题知，n=2，
因为不计绳重和摩擦，
所以F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）=$\frac{1}{2}$（180N+20N）=100N，
（2）拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_总=Fs=100N×4m=400J．
使用动滑轮做的有用功：
W_有=Gh=180N×2m=360J，
动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
答：（1）拉力的大小为100N；
（2）动滑轮的机械效率为90%．

点评 本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、动滑轮s=2h的理解和运用，本题关键：利用好不计绳重和摩擦时F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）．