Question

不计绳重和摩擦，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

80%

；用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时，所做的总功是

20

J，此时动滑轮的机械效率为

90%

．

Answer 1

分析：（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出动滑轮的机械效率；
（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=

1

2

（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，根据W=Gh求出总功，利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率．

解答：解：（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=

W有

W总

×100%=

8J

10J

×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_动=

W额

h

=

2J

1m

=2N；
∵不计绳重和摩擦，
F′=

1

2

（G_动+G_物′）=

1

2

（2N+18N）=10N，
s=2h=2×1m=2m，
∴拉力做的总功：
W_总′=F′s=10N×2m=20J，
有用功：
W_有′=G′h=18N×1m=18J，
此时滑轮组的机械效率：
η′=

W有′

W总′

×100%=

18J

20J

×100%=90%．
故答案为：80%，20；90%．

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=

1

2

（G_物+G_物）和W_额=G_动h”是本题的关键．