用一个动滑轮将重为8N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为5N,则动滑轮的机械效率为 ________%;用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,所做的总功是 ________J.(不计绳重和摩擦)
试题答案
80 20
试题解析
(1)使用动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,绳子末端移动的距离s=2h,有用功就是将物体提升对物体做的功(W有=Gh),拉力F做的功为总功(W总=Fs),再利用机械效率的公式求解;
(2)(1)中求出了有用功和总功,根据W总=W有+W额求出额外功,不计绳重和摩擦,使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W额=G轮h,知道提升的高度,可以求出动滑轮重;再利用F=(G轮+G物)求拉力大小,知道s=2h,利用功的公式求拉力做的功(总功)大小.
解答:(1)使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,物体被提升的高度h=1m,
拉力移动距离s=2h=2×1m=2m,
W有=Gh=8N×1m=8J,
W总=Fs=5N×2m=10J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%;
(2)∵W总=W有+W额,
∴W额=W总-W有=10J-8J=2J,
∵不计绳重和摩擦,W额=G轮h,
∴G轮h=2J,即:G轮×1m=2J,
∴G轮=2N;
∵不计绳重和摩擦,
F′=(G轮+G物′)=(2N+18N)=10N,
s=2h=2×1m=2m,
∴拉力做的总功:
W总′=F′s=10N×2m=20J.
故答案为:80,20.
点评:本题考查了有用功、总功、机械效率的计算方法,不计绳重和摩擦,利用好“F=(G轮+G物)和W额=G轮h”是本题的关键.
