Question

6．将重为8N的物体用如图所示的机械装置匀速提升2m，拉力F=5N，不计轮轴间摩擦及绳子自重，求：
（1）动滑轮所受重力的大小；
（2）该过程中的有用功W_有；
（3）该装置的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮的重力；
（2）知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出该过程中的有用功；
（3）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出该装置的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=2×5N-8N=2N；
（2）该过程中的有用功：
W_有=Gh=8N×2m=16J；
（3）绳端移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=5N×4m=20J；
该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{16J}{20J}$×100%=80%．
答：（1）动滑轮所受重力的大小为2N；
（2）该过程中的有用功为16J；
（3）该装置的机械效率为80%．

点评 本题考查了动滑轮重力和有用功、总功、机械效率的计算，是一道基础题目．