Question

19．如圖所示，工人用滑輪組將重480N的物體以0.2m/s的速度勻速提升2m，滑輪組的機械效率是80%，則該工人做的總功為1200J，拉力做功的功率為120W．如只增加提升重物上升的高度滑輪組的機械效率將不變（選填“不變”、“增大”或“減小”）

Answer 1

分析 （1）知道提升的物重和提升高度，利用W=gh求滑輪組對重物所做的有用功；知道滑輪組的機械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求拉力所做的總功；再利用P=$\frac{W}{t}$拉力的功率；
（2）根據(jù)影響滑輪組機械效率的因素，被提升的物體越重，動滑輪質(zhì)量越小，滑輪組的機械效率越高；滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關(guān)系．

解答 解：
（1）滑輪組對重物所做的有用功：
W_有用=Gh=480N×2m=960J；
因為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=80%，
所以拉力所做的總功為：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{80%}$=$\frac{960J}{80%}$=1200J；
將物體提升2m所用的時間：
t=$\frac{h}{v}$=$\frac{2m}{0.2m/s}$=10s，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可知，滑輪組的機械效率跟物體升高的距離沒有關(guān)系，若只增加物體的提升高度，滑輪組的機械效率將不變．
故答案為：1200；120；不變．

點評 機械效率的高低取決于有用功和總功兩個因素，不能理解成：“有用功多，機械效率高”；或“總功大，機械效率低”．還有機械效率的高低與是否省力及重物提升的高度無關(guān)．