Question

如圖所示，用一個動滑輪來提起重96N的物體（繩重與摩擦不計），所用的拉力為60N，則動滑輪的機(jī)械效率為

80%

，若用此動滑輪提起重200N的物體拉繩子的速度為

0.2

m/s時，則拉力的功率為22.4W．這時的機(jī)械效率為

89.3%

．

Answer 1

分析：（1）此問是考查機(jī)械效率公式的變形：η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，應(yīng)用此公式即可求出．
（2）首先根據(jù)提起重96N的物體時的拉力根據(jù)F=

1

2

（G+G_動）求出動滑輪的重力，然后根據(jù)動滑輪的重力和提升的物體重力利用F=

1

2

（G+G_動）求出拉力，于是可以利用題目中告訴了我們拉力的功率，根據(jù)P=

W

t

=

Fs

t

=Fv得出v=

P

F

求速度；利用η=

G

nF

求效率．

解答：解：（1）根據(jù)題意可知，有用功W_有用=Gh，拉力做的總功為W_總=Fs，對于動滑輪來說有：s=2h
∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴機(jī)械效率η=

G

nF

×100%=

96N

2×60N

×100%=80%；
（2）“繩重與摩擦不計”表示只考慮動滑輪的重，則F=

1

2

（G+G_動），
∴G_動=2F-G=2×60N-96N=24N；
若用此動滑輪提起重200N的物體時，則繩子末端的拉力：F′=

1

2

（G′+G_動）=

1

2

（200N+24N）=112N；
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴拉繩子的速度：v=

P′

F′

=

22.4W

112N

=0.2m/s；
∴此時機(jī)械效率η′=

G′

nF′

×100%=

200N

2×112N

×100%≈89.3%．
故答案為：80%；0.2；89.3%．

點(diǎn)評：此題對于機(jī)械效率和功率的計算公式要求比較高，學(xué)生要熟悉公式，還要掌握公式的變形．