Question

6．如图所示的滑轮组匀速提升物体，已知物重G=240牛，手的拉力F=100牛，手上升距离为30厘米，则有用功为多少焦耳？该滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，
（1）已知手上升距离，根据s=3h求出重物上升的距离，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；
（2）利用W=Fs求拉力做的功；滑轮组的机械效率可用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算得出．

解答 解：
（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则重物上升的距离h=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×30cm=10cm=0.1m；
滑轮组对重物所做的有用功：W_有用=Gh=240N×0.1m=24J；
（2）拉力所做功：W_总=Fs=100N×0.3m=30J；
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{24J}{30J}$×100%=80%．
答：则有用功为24J；该滑轮组的机械效率为80%．

点评 本题考查利用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n的值，利用好s=nh是本题的关键．