Question

【題目】小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提起140N的水桶，動(dòng)滑輪重20N（不計(jì)繩重和摩擦），小明拉繩子的速度為0.5m/s，則在8s內(nèi)小明做的有用功為______J，小明拉繩的拉力為______N，拉力的功率是______W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為______。如果向水桶內(nèi)再加入40N的水，則動(dòng)滑輪的機(jī)械效率______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】280 80 40 87.5% 變大

【解析】

由圖可知，該滑輪為動(dòng)滑輪，有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪，已知小明拉繩子的速度為0.5m/s，則物體上升的速度：v′=v=×0.5m/s=0.25m/s，

物體上升的高度：h=v′t=0.25m/s×8s=2m，

小明做的有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，

不計(jì)繩重和摩擦，則拉繩的拉力：F=（G+G動(dòng)）=（140N+20N）=80N；

拉力的功率：P===Fv=80N×0.5m/s=40W，

動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：η===，

使用同一滑輪組，在提升高度相同時(shí)，所做的額外功不變，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在總功中所占的比例變大，機(jī)械效率會(huì)變大。