Question

10．工人站在地面上，用定滑輪將20kg的物品吊運(yùn)到10m高處，使用定滑輪的優(yōu)點(diǎn)是改變力的方向．若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)物品所需的拉力是200N；若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是250N，則人所做的有用功是2000J，定滑輪的機(jī)械效率是80%．

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，再利用W_有=Gh求有用功，即可利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求機(jī)械效率．

解答 解：
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；
物體重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，
所以若不計(jì)繩重和摩擦，勻速吊運(yùn)所需的拉力是F′=G=200N；
若勻速吊運(yùn)時(shí)的實(shí)際拉力是250N，
人所做的總功是：W_總=Fs=250N×10m=2500J，
人所做的有用功是：W_有=Gh=200N×10m=2000J，
定滑輪的機(jī)械效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{2000J}{2500J}$×100%=80%．
故答案為：改變力的方向；200；2000；80%．

點(diǎn)評 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．