Question

20．用如图所示的滑轮组，将重为18N的物体以0.1m/s的速度匀速提升，拉力F=10N，5s中拉力做的功为10J，滑轮组的机械效率90%、若不计绳重及摩擦，动滑轮的重力为2N．

Answer 1

分析 由图可知，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．
（1）知道物体提升的速度，求出绳子自由端移动的速度，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；
（2）利用W_有用=Gh求出有用功，利用=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出该滑轮组的机械效率．
（3）不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动）求动滑轮重．

解答 解：
由图知，n=2，s=2h，
（1）根据v=$\frac{s}{t}$可得，物体上升的高度：
h=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×0.5m=1m，
拉力做的功：
W=Fs=10N×1m=10J；
（2）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=18N×0.5m=9J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{9J}{10J}$×100%=90%；
（3）不计绳重和摩擦，
拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮），
即：10N=$\frac{1}{2}$（18N+G_轮），
则G_动=2N．
故答案为：10；90%；2．

点评 本题主要考查了学生对速度公式、功率公式、机械效率公式的理解和掌握，本题关键是用好“不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_轮）．