Question

重為4N的物體，小明用動滑輪把它提高，用了2.5N的拉力沿豎直方向勻速拉起，物體在4s上升了0.1m．（1）此過程中拉力做的功為

0.5

J；（2）此動滑輪的機械效率為

80%

；（3）將物重由4N不斷逐次增大，假設動滑輪始終能正常工作，此過程中，它的機械效率范圍是

80%≤η＜100%

．

Answer 1

分析：（1）已知拉力的大小和物體升高的距離以及動滑輪上繩子的段數，根據公式W=Fs可求拉力做的功；
（2）已知物體的重力和升高的高度，根據公式W=Gh可求對物體所做的有用功，有用功與總功的比值就是動滑輪的機械效率．
（3）當物重為4N時的機械效率已經求出，根據公式η=

G

G+G動

可知，物體重力越大，機械效率越高，但總小于100%．

解答：解：（1）拉力做的總功：
W_總=Fs=F×2h=2.5N×2×0.1m=0.5J，
（2）有用功：
W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，
動滑輪的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

0.4J

0.5J

×100%=80%，
（3）當物體重力增大時，機械效率隨之增大，但總小于100%，
所以它的機械效率范圍是80%≤η＜100%．
故答案為：0.5；80%；80%≤η＜100%．

點評：本題考查有用功、總功、機械效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還要知道機械效率隨物體重力的增加而增加，但總是小于1．