Question

6．如圖所示，用動(dòng)滑輪提升重物的好處是可以省力．用大小為12N的拉力將重為20N的物體豎直向上勻速提升1m，整個(gè)過程用時(shí)10s，則對(duì)物體做的有用功為20J，拉力做功功率為2.4W，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為83.3%．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是能夠省一半的力；
（2）動(dòng)滑輪承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的距離s=2h，使用滑輪組做的有用功是指把重物提升所做的功，即W_有=Gh；
（3）使用滑輪組做的總功是人的拉力所做的功，即W_總=Fs；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．

解答 解：
因?yàn)閯?dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪的好處是能夠省一半的力；
題中使用的是動(dòng)滑輪，有2段繩子承擔(dān)物重，繩子末端移動(dòng)距離s=2h=2×1m=2m．
拉力做的有用功：W_有=Gh=20N×1m=20J；
拉力做的總功：W_總=Fs=12N×2m=24J；
拉力做功功率為P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{24J}{10s}$=2.4W；
動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{20J}{24J}$×100%≈83.3%．
故答案為：可以省力；20；2.4；83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)、功、功率、動(dòng)滑輪機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是有用功和總功的區(qū)分（根據(jù)我們的目的分析）．