Question

小睿利用機(jī)械效率為80%的滑輪組提升重為400N的貨物，如圖所示，若小睿10秒內(nèi)對(duì)貨物做800J的有用功．求：
（1）貨物被提升的高度．
（2）繩子自由端拉力F的大小．
（3）為了提高滑輪組的機(jī)械效率，你認(rèn)為有幾種不同的方法？請(qǐng)寫(xiě)出兩種．

Answer 1

分析：由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
（1）知道貨物重大小和對(duì)貨物做的有用功，利用W_有用=Gh求貨物升高的高度h；
（2）知道滑輪組的機(jī)械效率和有用功，利用效率公式求總功，再利用W_總=Fs=F×3h求拉力F；
（3）提高滑輪組機(jī)械效率的方法有兩種情況：一是減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量、加潤(rùn)滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機(jī)械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機(jī)械效率．

解答：解：
（1）∵W_有用=Gh，
即：800J=400N×h，
∴貨物被提升的高度：
h=2m；
（2）∵η=

W有用

W總

，
∴W_總=

W有用

η

=

800J

80%

=1000J，
∵W_總=Fs=F×3h，
即：1000J=F×3×2m，
∴F≈166.7N；
（3）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：一是減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量、加潤(rùn)滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機(jī)械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機(jī)械效率．
答：（1）貨物被提升的高度為2m；
（2）繩子自由端拉力F的大小為166.7N；
（3）一是減輕動(dòng)滑輪質(zhì)量、加潤(rùn)滑油減小摩擦，二是增加提升物體的重．

點(diǎn)評(píng)：增大重物的重力和減小摩擦力或減小動(dòng)滑輪的重力都是增大機(jī)械效率的方法．