Question

18．如图，小明用200N的力将300N的物体匀速提高了4m．求：
（1）他所做的总功是多少？
（2）他所做的有用功是多少？
（3）此时滑轮的机械效率是多少？
（4）如不计绳重和摩擦，动滑轮的重是多少？

Answer 1

分析 （1）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs计算总功；
（2）利用W=Gh求有用功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求动滑轮的机械效率；
（4）不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动），据此求动滑轮重力．

解答 解：
由图知，使用的是动滑轮，n=2，
（1）拉力端移动距离s=2h=2×4m=8m，
总功：W_总=Fs=200N×8m=1600J；
（2）有用功：W_有=Gh=300N×4m=1200J；
（3）动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1200J}{1600J}$×100%=75%；
（4）不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动），
动滑轮重力：
G_动=2F-G_物=2×200N-300N=100N．
答：（1）他所做的总功是1600J；
（2）他所做的有用功是1200J；
（3）此时滑轮的机械效率是75%；
（4）如不计绳重和摩擦，动滑轮的重是100N．

点评 本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算．注意：不计绳重和摩擦，利用好关系式拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动）．