Question

13．如图所示，工人用定滑轮匀速提升质量为18kg的物体，所用的拉力为200N，物体升高的高度为2m．则此过程中的有用功是360J，定滑轮的机械效率是90%．（g取10N/kg）．写出产生额外功的原因：绳子与滑轮之间的摩擦和绳子自身的重．

Answer 1

分析 （1）先根据G=mg求出质量，然后根据W_有=Gh求出有用功；
（2）定滑轮既不省力也不费力，利用W_总=Fs求出总功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率功率．由于绳重和摩擦，所以产生的额外功．

解答 解：物体的重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N；
有用功：W_有=Gh=180N×2m=360J；
图中的滑轮为定滑轮，则绳子自由端移动距离：s=h=2m，
总功：W_总=Fs=200N×2m=400J；
机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
产生额外功的原因：绳子与滑轮之间的摩擦和绳子自身的重．
故答案为：360J；90%；绳子与滑轮之间的摩擦和绳子自身的重．

点评 本题考查了有用功、总功及机械效率的计算，清楚有用功、总功的含义是本题的关键．