Question

5．用如图所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m的过程中，所用拉力F=50N．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．
（1）求上述过程中的有用功W_有用；
（2）求上述过程中的总功W_总；
（3）求滑轮组的机械效率η．
（4）实验中动滑轮的重力．

Answer 1

分析 由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，
（1）根据W=Gh求出人做的有用功；
（2）根据W=Fs求出总功；
（3）根据效率公式求出滑轮组的机械效率．
（4）利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）计算动滑轮的重力．

解答 解：
（1）上述过程中的有用功：W_有=Gh=90N×1m=90J；
（2）由图知n=2，所以绳端移动的距离：s=2h=2×1m=2m，
总功：W_总=Fs=50N×2m=100J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{90J}{100J}$×100%=90%；
（4）不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，
则F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），
所以动滑轮的重力：G_动=2F-G=2×50N-90N=10N．
答：（1）上述过程中的有用功为90J；
（2）上述过程中的总功为100J；
（3）滑轮组的机械效率为90%．
（4）实验中动滑轮的重力为10N．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．