Question

如圖所示，用1.2N的拉力沿豎直方向勻速拉起重為2N的物體，物體上升0.1m所用時間為4s．
（1）此過程中拉力的功率為

 

W，動滑輪的機械效率為

 

．
（2）將物重由2N不斷逐次增大，假設(shè)動滑輪始終能正常工作，此過程中，它的機械效率范圍是

 

．

Answer 1

分析：（1）已知拉力的大小和物體升高的距離以及動滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式W=FS可求拉力做的功，拉力做的功為總功還知所用的時間，根據(jù)公式P=

W

t

可求拉力的功率，已知物體的重力和升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求對物體所做的有用功，有用功與總功的比值就是動滑輪的機械效率．
（2）當物重為2N時的機械效率已經(jīng)求出，根據(jù)公式η=

G

G+G動

可知，物體重力越大，機械效率越高，但總小于100%．

解答：解：（1）拉力做的總功W_總=FS=F×2h=1.2N×2×0.1m=0.24J，
有用功W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
拉力的功率P=

W總

t

=

0.24J

4s

=0.06W，
動滑輪的機械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.2J

0.24J

×100%=83.3%，
（2）當物體重力增大時，機械效率隨之增大，但總小于100%，
所以它的機械效率范圍是83.3%≤η＜100%．
故答案為 0.06；83.3%；83.3%≤η＜100%．

點評：本題考查有用功、總功、功率、機械效率等的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，還要知道機械效率隨物體重力的增加而增加，但不會大于1，因為有用功始終小于總功．