Question

1．用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組有兩種繞線方法．陽陽和明明各選取一種方法做實驗．（不計繩重和摩擦）
（1）陽陽采用了如圖甲所示的繞線方法組裝滑輪組．他通過滑輪組用2N的拉力F將物體M勻速提升了0.1m的距離，若物體M重4.2N，則有用功為0.42J，此滑輪組的機械效率為70%．
（2）明明采用了另一種繞線方法組裝滑輪組，即圖乙中的繞線，則用此滑輪組也勻速提升物體M，則拉力F′為3N．

Answer 1

分析 （1）知道物體M的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功，由圖甲可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)W=Fs和s=nh求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出此滑輪組的機械效率；
（2）圖甲中，不計繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出動滑輪的重力，由圖乙可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，利用F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出拉力的大�。�

解答 解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=4.2N×0.1m=0.42J，
由圖甲可知，n=3，則拉力做的總功：
W_總=Fs=Fnh=2N×3×0.1m=0.6J，
此滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.42J}{0.6J}$×100%=70%；
（2）圖甲中，不計繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-G=3×2N-4.2N=1.8N；
由圖乙可知，n′=2，則拉力的大�。�
F′=$\frac{1}{n′}$（G+G_動）=$\frac{1}{2}$×（4.2N+1.8N）=3N．
故答案為：（1）0.42；70%；（2）3．

點評 本題考查了有用功和總功、滑輪組機械效率以及滑輪組繩子拉力公式的應(yīng)用，正確的確定滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．