Question

1．某人利用重10N的動(dòng)滑輪提起重150N的重物．若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦，繩端的拉力應(yīng)是75N，機(jī)械效率是100%．若不計(jì)繩重和摩擦，拉力應(yīng)是80N，機(jī)械效率是93.75%；若實(shí)際拉力是90N，則機(jī)械效率是94.4%．

Answer 1

分析 若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦，即不做額外功，由此可知機(jī)械效率，繩端拉力由F=$\frac{1}{2}$G可得；
若不計(jì)繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）可計(jì)算拉力，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{2F}$計(jì)算機(jī)械效率；
計(jì)算出拉力為90N時(shí)，物體重力，再計(jì)算機(jī)械效率．

解答 解：
若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦，即不做額外功，所以機(jī)械效率為100%，
此時(shí)繩端拉力F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×150N=75N；
若不計(jì)繩重和摩擦，
繩端拉力F′=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）=$\frac{1}{2}$×（150N+10N）=80N，
此時(shí)的機(jī)械效率：η′=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{F′s}$×100%=$\frac{G}{2F′}$×100%=$\frac{150N}{2×80N}$×100%=93.75%；
若實(shí)際拉力為90N時(shí)，
物體重力G′=2F″-G_動(dòng)=2×90N-10N=170N，
所以此時(shí)的機(jī)械效率：
η″=$\frac{G′}{2F″}$×100%=$\frac{170N}{2×90N}$×100%≈94.4%．
故答案為：75；100%；80；93.75%；94.4%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）是本題的關(guān)鍵．