Question

10．工人站在地面上，用定滑轮将20kg的物品吊运到10m高处，使用定滑轮的优点是改变力的方向．若不计绳重和摩擦，匀速吊运物品所需的拉力是200N；若匀速吊运时的实际拉力是250N，则人所做的有用功是2000J，定滑轮的机械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）定滑轮的使用特点是：可以改变力的方向，但不省力；
（2）利用G=mg求重力，利用W_总=Fs求总功，再利用W_有=Gh求有用功，即可利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求机械效率．

解答 解：
定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的目的是可以改变施力方向，但不能省力；
物体重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，
所以若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是F′=G=200N；
若匀速吊运时的实际拉力是250N，
人所做的总功是：W_总=Fs=250N×10m=2500J，
人所做的有用功是：W_有=Gh=200N×10m=2000J，
定滑轮的机械效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{2000J}{2500J}$×100%=80%．
故答案为：改变力的方向；200；2000；80%．

点评 本题考查定滑轮的使用特点，要熟练掌握重力、有用功、总功和机械效率的公式，只有公式熟练了解题的准确度就高了．