Question

1．某人利用重10N的动滑轮提起重150N的重物．若不计动滑轮重、绳重和摩擦，绳端的拉力应是75N，机械效率是100%．若不计绳重和摩擦，拉力应是80N，机械效率是93.75%；若实际拉力是90N，则机械效率是94.4%．

Answer 1

分析 若不计动滑轮重、绳重和摩擦，即不做额外功，由此可知机械效率，绳端拉力由F=$\frac{1}{2}$G可得；
若不计绳重和摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）可计算拉力，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{2F}$计算机械效率；
计算出拉力为90N时，物体重力，再计算机械效率．

解答 解：
若不计动滑轮重、绳重和摩擦，即不做额外功，所以机械效率为100%，
此时绳端拉力F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×150N=75N；
若不计绳重和摩擦，
绳端拉力F′=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$×（150N+10N）=80N，
此时的机械效率：η′=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{F′s}$×100%=$\frac{G}{2F′}$×100%=$\frac{150N}{2×80N}$×100%=93.75%；
若实际拉力为90N时，
物体重力G′=2F″-G_动=2×90N-10N=170N，
所以此时的机械效率：
η″=$\frac{G′}{2F″}$×100%=$\frac{170N}{2×90N}$×100%≈94.4%．
故答案为：75；100%；80；93.75%；94.4%．

点评 本题考查了使用动滑轮拉力的计算、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）是本题的关键．