试题

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及摩擦．请你回答：
（1）拉力做功的功率？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用该滑轮组将20N的重物提高0.4m，拉力做的总功是多少？

解：从图可知，动滑轮由3段承担．
（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.5N，指针指在2N到3N之间，所以小明所用的拉力F=2.5N，
而h=0.4m，
则拉力移动的距离为：s=3h=3×0.4m=1.2m，
∴拉力做的总功为：W_总=Fs=2.5N×1.2m=3J，
拉力做功的功率为：P=

W总

t

=

3J

2s

=1.5W．
答：拉力的功率是1.5W．
（2）∵W_有用=2.4J；
∴滑轮组机械效率为：η=

W有用

W总

=

2.4J

3J

=80%．
答：该滑轮组的机械效率是80%．
（3）∵W_有用=2.4J，h=0.4m，
∴物体的重力为：G_物=

W有用

h

=

2.4J

0.4m

=6N，
不考虑绳重及摩擦，F=

1

3

（G_物+G_轮），
而拉力F=2.5N，
∴动滑轮的重力为：G_轮=3F-G_物=3×2.5N-6N=1.5N，
当重物的重力为20N时，此时的拉力F=

1

3

（G_物+G_轮）=

1

3

×（20N+1.5N）=

21.5

3

N，
又∵s=3h=3×0.4m=1.2m，
∴此时拉力做的总功为：W_总=FS=

21.5

3

N×1.2m=8.6J．
答：若用该滑轮组将20N的重物提高0.4m，拉力做的总功是8.6J．
解：从图可知，动滑轮由3段承担．
（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.5N，指针指在2N到3N之间，所以小明所用的拉力F=2.5N，
而h=0.4m，
则拉力移动的距离为：s=3h=3×0.4m=1.2m，
∴拉力做的总功为：W_总=Fs=2.5N×1.2m=3J，
拉力做功的功率为：P=

W总

t

=

3J

2s

=1.5W．
答：拉力的功率是1.5W．
（2）∵W_有用=2.4J；
∴滑轮组机械效率为：η=

W有用

W总

=

2.4J

3J

=80%．
答：该滑轮组的机械效率是80%．
（3）∵W_有用=2.4J，h=0.4m，
∴物体的重力为：G_物=

W有用

h

=

2.4J

0.4m

=6N，
不考虑绳重及摩擦，F=

1

3

（G_物+G_轮），
而拉力F=2.5N，
∴动滑轮的重力为：G_轮=3F-G_物=3×2.5N-6N=1.5N，
当重物的重力为20N时，此时的拉力F=

1

3

（G_物+G_轮）=

1

3

×（20N+1.5N）=

21.5

3

N，
又∵s=3h=3×0.4m=1.2m，
∴此时拉力做的总功为：W_总=FS=

21.5

3

N×1.2m=8.6J．
答：若用该滑轮组将20N的重物提高0.4m，拉力做的总功是8.6J．