Question

18．如图所示，人利用滑轮组匀速提升重960N的重物，所用拉力为600N，物体升高1m；则人做的总功为1200J，人做的有用功为960J，人做的额外功为240J，动滑轮重为240 N，滑轮组的机械效率为80%．（不计绳重及滑轮之间的摩擦）

Answer 1

分析 由图可知，绕在动滑轮上的绳子段数n=2，由W_有=Gh计算有用功，由W_总=Fs计算总功；
由W_额=W_总-W_有计算额外功，由W_额=G_滑h计算动滑轮重；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算机械效率．

解答 解：
（1）由图可知，承担物重的绳子段数n=2，
绳子自由端移动的距离：s=nh=2×1m=2m，
总功W_总=Fs=600N×2m=1200J；
（2）有用功W_有=Gh=960N×1m=960J；
（3）由W_总=W_有+W_额得，
额外功：W_额=W_总-W_有=1200J-960J=240J；
（4）不计绳重及滑轮之间的摩擦，克服动滑轮重所做功是额外功，
则W_额=G_动h，
所以动滑轮重：
G_动=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{240J}{1m}$=240N；
（5）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{960J}{1200J}$×100%=80%．
故答案为：1200；960；240；240；80%．

点评 本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，条件充分，难度不大．关键是正确找到通过动滑轮绳子的段数．