Question

【題目】如圖所示，工人用滑輪組將一重為120N的物體勻速提升2m，所用拉力為50N，（不計繩重和摩擦）求：

（1）此時拉力所做功：
（2）滑輪組的機械效率；
（3）若仍用該滑輪組把重為170N的物體勻速提升2m．此時滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力所做的功W總=Fs=3Fh=3×50N×2m=300J

答：拉力所做的功為300J．

（2）解：克服物體重力做的功W有用=Gh=120N×2m=240J，

滑輪組的機械效率η= ×100%= ×100%=80%

答：滑輪組的機械效率為80%．

（3）因為不計繩重和摩擦，所以做的額外功就是克服動滑輪重力做的功，

即W額=W總﹣W有用=300J﹣240J=60J，

動滑輪重力G動= = =30N，

當該滑輪組提升一個重為170N的物體時，

滑輪組的機械效率為η1= = = ×100%= =85%．

答：此時滑輪組的機械效率為85%

【解析】（1）已知拉力的大小和動滑輪上繩子的段數以及物體升高的高度，根據公式W=Gh可求拉力做的總功．（2）已知物體的重力和物體升高的高度，根據公式W=Gh可求克服物體重力做的有用功，有用功和總功的比值就是滑輪組的機械效率．（3）滑輪組不變，說明所做的額外功不變，因不計繩重和摩擦，額外功就是克服動滑輪重力做的功，根據公式W=Gh可求動滑輪的重力，根據機械效率推導公式η= = = 可求當物體重力變化時滑輪組的機械效率．
【考點精析】本題主要考查了功的計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識點，需要掌握功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正確解答此題．