Question

质量为0.8kg的重物A先静止在水平面上，利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，所用的拉力F大小为5N，若绳重和摩擦不计，动滑轮有重量，求：
（1）提升A物体时做的总功．
（2）动滑轮的重力．
（3）若仍用此装置将另一个重为10N的重物B也匀速提升0.1m，此时的机械效率是多少？

Answer 1

已知：物体A质量m_A=0.8kg，高度h=0.1m，拉力F=5N，物重G_B=10N
求：（1）提升A物体时做的总功W_总=？；（2）动滑轮的重力G_动=？；（3）机械效率η=？
解：（1）拉力移动距离s=2h=2×0.1m=0.2m，
拉力做的总功：W_总=Fs=5N×0.2m=1J；
（2）物体A重力G_A=m_Ag=0.8kg×9.8N/kg=7.84N，
∵F=（G+G_动）
∴动滑轮重：G_动=2F-G_A=2×5N-7.84N=2.16N；
（3）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%≈82.2%．
答：（1）提升A物体时做的总功为1J；
（2）动滑轮重为2.16N；
（3）滑轮组的机械效率为82.2%．
分析：（1）根据s=2h求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力做的总功；
（2）根据G=mg求出物体重力，再根据F=（G+G_动）求出动滑轮重；
（3）根据η===求出机械效率．
点评：此题主要考查的是学生对总功、动滑轮重、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目，注意变形公式的熟练运用．