Question

13．某人用滑輪組將重G=480N的物體勻速提高2m，已知滑輪組的機械效率為80%，在提高重物的過程中克服摩擦力做功180J，不計繩重，則動滑輪的重力是多少？

Answer 1

分析 利用W=Gh求出拉力做的有用功，知道滑輪組的機械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求拉力做的總功；
不計繩重，知道在提高重物的過程中克服摩擦力做功，總功等于有用功加上額外功，可求克服動滑輪重做的額外功，再利用W=Gh求動滑輪重．

解答 解：在提高重物的過程中，所做的有用功：
W_有用=Gh=480N×2m=960J，
因為滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，
所以拉力做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{960J}{80%}$=1200J；
不計繩重，在提高重物的過程中克服摩擦力做功W_額1=180J，
設克服動滑輪重做的額外功為W_額2，
因為W_總=W_有用+W_額1+W_額2，
所以克服動滑輪重做的額外功：
W_額2=W_總-W_有用-W_額1=1200J-960J-180J=60J，
因為W_額2=G_動h，
所以動滑輪重：
G_動=$\frac{{W}_{額2}}{h}$=$\frac{60J}{2m}$=30N．
答：動滑輪的重力是30N．

點評 本題主要考查的是使用滑輪組對有用功、總功、額外功和機械效率計算公式的理解和掌握，難度不大．