Question

5．如图所示，用动滑轮将重为20N的物块竖直向上匀速提升20cm，拉力为12N，此过程中拉力做的功为4.8J，动滑轮的机械效率为83.3%，物块在上升过程中，动能不变（选填“增大”、”减小”或“不变”，下同），机械能增大．

Answer 1

分析 （1）图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h；
知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做功；利用W=Gh求有用功；再利用效率公式η=求动滑轮的机械效率；
（2）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能等于动能和势能之和．据此分析回答．

解答 解：（1）由图可知n=2，
则绳端移动的距离：s=2h=2×20cm=40cm=0.4m，
拉力做的功：W_总=Fs=12N×0.4m=4.8 J，
有用功：W_有用=Gh=20N×0.2m=4J，
动滑轮的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{4J}{4.8J}$×100%≈83.3%．
（2）物块在被匀速提升的过程中，质量不变、速度不变，则动能不变；质量不变、高度增大，则重力势能增大；因为机械能等于动能与势能之和，所以物块的机械能增大．
故答案为：4.8；83.3%；不变；增大．

点评 本题考查了有用功、总功、机械效率的计算，还考查了动能和重力势能的影响因素，计算时注意区分有用功和总功．