Question

13．如圖所示，工人用定滑輪勻速提升質量為18kg的物體，所用的拉力為200N，物體升高的高度為2m．則此過程中的有用功是360J，定滑輪的機械效率是90%．（g取10N/kg）．寫出產生額外功的原因：繩子與滑輪之間的摩擦和繩子自身的重．

Answer 1

分析 （1）先根據G=mg求出質量，然后根據W_有=Gh求出有用功；
（2）定滑輪既不省力也不費力，利用W_總=Fs求出總功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出機械效率功率．由于繩重和摩擦，所以產生的額外功．

解答 解：物體的重力：G=mg=18kg×10N/kg=180N；
有用功：W_有=Gh=180N×2m=360J；
圖中的滑輪為定滑輪，則繩子自由端移動距離：s=h=2m，
總功：W_總=Fs=200N×2m=400J；
機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
產生額外功的原因：繩子與滑輪之間的摩擦和繩子自身的重．
故答案為：360J；90%；繩子與滑輪之間的摩擦和繩子自身的重．

點評 本題考查了有用功、總功及機械效率的計算，清楚有用功、總功的含義是本題的關鍵．