Question

18．工人站在地面上，用重20N的定滑轮将36kg的物品匀速吊运到5m高处．
（1）若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是多大？
（2）若匀速吊运时的实际拉力是400N，求人所做的有用功、总功和定滑轮的机械效率．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）定滑轮的使用特点是：可以改变力的方向，但不省力；
（2）利用G=mg求重力，利用W_总=Fs求总功；
（3）利用W_有用=Gh求有用功；
（4）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求机械效率．

解答 解：（1）物体所受重力：G=mg=36kg×10N/kg=360N，
定滑轮的实质是个等臂杠杆，使用定滑轮的目的是可以改变施力方向，但不能省力．
所以若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是F′=G=360N；
（2）所做有用功：W_有用=Gh=360N×5m=1800J；
若匀速吊运时的实际拉力是400N，所做总功：W_总=Fs=400N×5m=2000J，
定滑轮的机械效率：η═$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1800J}{2000J}$×100%=90%
答：（1）若不计绳重和摩擦，匀速吊运所需的拉力是为360N；
（2）若匀速吊运时的实际拉力是400N，求人所做的有用功为1800J；总功为2000J；定滑轮的机械效率是90%．

点评 本题考查定滑轮的使用特点，要熟练掌握重力、有用功、总功和机械效率的公式，只有公式熟练了解题的准确度就高了．