Question

20．（1）如圖甲所示，用彈簧測力計(jì)將直接重2N的鉤碼緩慢地提升0.5m的高度，此過程中拉力所做的功為1J．
（2）如圖乙，用彈簧測力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，此時(shí)測力計(jì)的示數(shù)為1.2N，則此過程中拉力做了1.2J的功，圖乙中此動(dòng)滑輪工作的機(jī)械效率為83.3%；
（3）比較圖甲和圖乙，試說明：使用動(dòng)滑輪能否省功，為什么？

Answer 1

分析 （1）用彈簧測力計(jì)直接將重2N的鉤碼緩慢地提升0.5m的高度，此過程中拉力所做的功就是克服重力所做的功，利用W=Gh計(jì)算即可；
（2）根據(jù)動(dòng)滑輪工作特點(diǎn)，求出繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W=Gh和W=Fs分別求出有用功和總功，然后利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計(jì)算此動(dòng)滑輪工作的機(jī)械效率；
（3）功的原理：使用任何機(jī)械都不能省功．

解答 解：（1）由題意可知，拉力所做的功就是克服鉤碼重力所做的功：
W=Gh=2N×0.5m=1J；
（2）用彈簧測力計(jì)并借助一個(gè)動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，
有用功：
W_有用=W=1J，
繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×0.5m=1m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=1.2N×1m=1.2J；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1J}{1.2J}$×100%≈83.3%．
（3）根據(jù)功的原理可知，使用動(dòng)滑輪不能省功．
故答案為：（1）1；（2）1.2；83.3%；（3）不能；因?yàn)槭褂萌魏螜C(jī)械都不能省功．

點(diǎn)評 本題考查功的原理、功和機(jī)械效率的計(jì)算，使用任何機(jī)械都不能省功，但可以省力或省距離．