Question

10．如图所示，用动滑轮将重600N的物体匀速提升4米，若加在绳子自由端的拉力F=500N，求：
（1）绳自由端向上移动的距离；
（2）动滑轮对物体做的有用功；
（3）该动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）题中使用的动滑轮，直接从动滑轮上引出的绳子股数n=2，利用s=2h计算绳自由端向上移动的距离；
（2）已知物体重力和上升的高度，利用W=Gh计算有用功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算动滑轮的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，则绳自由端向上移动的距离：
s=2h=2×4m=8m；
（2）动滑轮对物体做的有用功：
W_有用=Gh=600N×4m=2400J；
（3）该动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×2h}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%=$\frac{600N}{2×500N}$=60%．
答：（1）绳自由端向上移动的距离为8m；
（2）动滑轮对物体做的有用功为2400J；
（3）该动滑轮的机械效率为60%．

点评 此题考查动滑轮及其工作特点，有用功、总功、机械效率公式的应用，题目难度不大，是一道基础题．