试题
题目:
如图所示,工人用动滑轮把重物匀速提升到一定高度,重物的重力为G,动滑轮的重力为G
动
,此装置的机械效率为η,不计绳重和摩擦.则工人所用的拉力为
F=
1
2
(G+G
动
)或F=
G
2η
F=
1
2
(G+G
动
)或F=
G
2η
.
答案
F=
1
2
(G+G
动
)或F=
G
2η
解:①不计摩擦和绳重,由两股绳子承担物体和动滑轮的总重,F=
1
2
(G+G
动
);
②设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s=2h,
提升重物做的功为有用功:W
有
=Gh,
∵η=
W
有
W
总
,
拉力做的功为总功:
W
总
=
W
有
η
=
G
h
η
,
又∵W
总
=Fs,
∴拉力的大小:
F=
W
总
s
=
G
h
η
2h
=
G
2η
,
故答案为:F=
1
2
(G+G
动
)或F=
G
2η
.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮(组)的机械效率.
由图知使用动滑轮时承担物重的绳子股数n=2,设物体升高的高度h,可求绳子自由端通过的距离s,拉力F的大小有多种解法:
①不计绳重和摩擦,拉力的大小F=
1
2
(G+G
动
);
②提升重物做的功为有用功W=Gh,拉力做的功为总功W=Fs,机械效率等于有用功与总功的比值,根据机械效率可求拉力的大小.
本题提供了使用滑轮组时两种计算拉力大小的方法,注意条件:不计绳重和摩擦.
功、功率、机械效率.
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