如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计.则拉力的大小是______N,此时该装置的机械效率是______.

问题描述:

如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计.则拉力的大小是______N,此时该装置的机械效率是______.

动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组.
绳重和摩擦均不计,所做的额外功就等于克服动滑轮和桶的重力做的功.
绳子末端的拉力F=

1
2
(G+G+G)   =
1
2
×(184N+6N+10N)=100N
使用动滑轮所做的有用功W有用=Gh=184N×2m=368J
使用动滑轮所做的总功W=FS=100N×2×2m=400J
该装置的机械效率η=
W有用
W
 =
368J
400J
=92
%
故答案为:100;92%.
答案解析:使用动滑轮提升重物时,动滑轮和桶随着沙子一起向上运动,
把动滑轮看做是绳子股数是2的滑轮组则F=
1
2
(G+G+G)

根据W有用=Gh求出有用功,根据W=FS求出总功,再根据η=
W有用
W
求出机械效率.
考试点:动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.

知识点:此题考查的是机械效率和绳子末端拉力的计算,需要注意的是绳子末端拉力的计算,并不是沙子重力的一半.