Question

17．如图，G_A=300N，f=30N，s_A=1m，不计动滑轮和绳重，求
（1）F_拉=？
（2）若F=15N，求W_有、W_额、W_总、η．

Answer 1

分析 （1）由图知，水平使用滑轮组承担阻力的绳子股数n，不计动滑轮和绳重，利用拉力F_拉=$\frac{1}{3}$f求拉力；
（2）使用滑轮组克服摩擦阻力做的功为有用功，拉力端移动的距离为物体距离的3倍，求出总功，W_额=W_总-W_有，利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由图知，n=3，
不计动滑轮和绳重，拉力F_拉=$\frac{1}{3}$f=$\frac{1}{3}$×30N=10N；
（2）使用滑轮组克服摩擦阻力做的功为有用功，W_有=fs_A=30N×1m=30J，
W_总=Fs=F×3s_A=15N×3×1m=45J，
W_额=W_总-W_有=45J-30J=15J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{30J}{45J}$×100%≈66.7%．
答：（1）F_拉=10N；
（2）若F=15N，W_有、W_额、W_总、η分别为30J、15J、45J、66.7%．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力、有用功、额外功、总功和机械效率的计算，知道水平使用滑轮组时克服摩擦阻力做的功为有用功是关键．