Question

11．建筑工人用如圖所示的裝置把重400N的物體勻速提升3m，所用的手拉力為300N．則該工人所做的有用功為1200J，總功為1800J，該滑輪組的機械效率是66.7%．若用該裝置提升500N的重物，此時滑輪組的機械效率將變大（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）已知物重和物體被提升高度，根據(jù)公式W=Gh可計算出有用功；
（2）由圖可知使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h，求出拉力端移動距離，已知拉力大小，利用W=Fs可求總功；
（3）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機械效率；
（4）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：
（1）W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
（2）由圖知，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×3m=6m，
W_總=Fs=300N×6m=1800J，
（3）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1800J}$×100%≈66.7%；
（4）當提升重物的重力增加，做的有用功就變大，而額外功幾乎不變有用功和總功的比值變大，故機械效率變大．
故答案為：1200；1800；66.7%；變大．

點評 本題考查了學生對機械效率公式、滑輪組s=nh、有用功、總功的理解和運用，記住增大滑輪組機械效率的方法：增大有用功，即拉更重的重物；減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．