Question

（2012?新余模擬）如圖所示的定滑輪和動(dòng)滑輪．被拉起的鉤碼總重2牛，作用在繩子自由端的實(shí)際拉力為0.8牛，繩子自由端移動(dòng)的距離為0.3米，鉤碼升高的距離為0.1米．
（1）在圖中畫出實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組上繩的繞法，并用箭頭標(biāo)出拉力F的方向；
通過(guò)計(jì)算求出以下物理量：
（2）拉力對(duì)滑輪組做的總功
（3）滑輪組做的有用功．
（4）該滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）物體被提高的高度為h，繩子末端移動(dòng)的距離為S，則S=nh，求出繩子段數(shù)n后，按“奇動(dòng)偶定”的原則繞線；
（2）滑輪組繩子末端拉力做的功稱為總功，用W_總=FS計(jì)算；
（3）滑輪組克服被提升鉤碼做的功稱為有用功，用W_有用=Gh計(jì)算；
（4）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，用η=

W有用

W總

×100%求出．

解答：解：（1）繩子的自由端移動(dòng)0.3m時(shí)，鉤碼升高0.1m，因此有3段繩子承擔(dān)物重，即從動(dòng)滑輪上固定繩子，并且拉力的方向向上．如圖所示：

（2）作用在繩子自由端的實(shí)際拉力為0.8N，繩子自由端移動(dòng)的距離為0.3m，
則總功：W_總=FS=0.8N×0.3m=0.24J；
（3）被拉起的鉤碼重2N，鉤碼升高的距離為0.1m，
∴有用功為W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J
（4）η=

W有用

W總

×100%=

0.2J

0.24J

×100%≈83.3%．
答：（1）如圖所示；
（2）對(duì)滑輪組做的總功是0.24J．
（3）滑輪組做的有用功是0.2J．
（4）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查滑輪組的特點(diǎn)和繞法，以及有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算公式；關(guān)鍵是計(jì)算公式的靈活應(yīng)用．