Question

2．工人站在地面上，用重20N的定滑輪將18kg的物品勻速吊運(yùn)到5m高處，
（1）若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是多大？
（2）若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是200N，求人所做的有用功、總功和定滑輪的機(jī)械效率（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）定滑輪的使用特點(diǎn)是：可以改變力的方向，但不省力；
（2）利用G=mg求重力，利用W_總=Fs求總功；
利用W_有用=Gh求有用功；
利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求機(jī)械效率．

解答 解：（1）物體所受重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N，
定滑輪的實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，使用定滑輪的目的是可以改變施力方向，但不能省力．
所以若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是F′=G=180N；
（2）所做有用功：W_有用=Gh=180N×5m=900J；
若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是200N，所做總功：W_總=Fs=200N×5m=1000J，
定滑輪的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{900J}{1000J}$×100%=90%．
答：（1）若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是為180N；
（2）若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是200N，人所做的有用功為900J；總功為1000J；定滑輪的機(jī)械效率是90%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查定滑輪的使用特點(diǎn)，要熟練掌握重力、有用功、總功和機(jī)械效率的公式，只有公式熟練了解題的準(zhǔn)確度就高了．