Question

2．如圖所示，一名工人用滑輪組將重400N的貨物勻速提升1m，拉力F為250N，此過程有用功為400J，滑輪組的機械效率為80%．用此滑輪組將重為800N物體也提高1m時，則此滑輪組的機械效率將變大（選填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）已知貨物重力和貨物提升的高度，利用W=Gh計算有用功；
（2）首先判斷滑輪組繩子的有效股數，利用s=nh求出繩子自由端移動的距離，再利用W=Fs計算總功，最后根據效率的公式求滑輪組的機械效率．
（3）提高滑輪組機械效率的方法：一是增大提升重物的重，二是減少摩擦、機械重．

解答 解：（1）此過程有用功：
W_有用=Gh=400N×1m=400J；
（2）由圖可知，n=2，則繩子自由端移動的距離：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功：
W_總=Fs=250N×2m=500J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．
（3）在使用同一滑輪組時，增加物體的重力相當于增大了有用功，而額外功不變，有用功占總功的比值增大，機械效率變大．
故答案為：400；80%；變大．

點評 本題考查了滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，本題關鍵：一是知道改變機械效率的方法（增大提升重物的重、減少摩擦機械重），二是承擔物重的繩子股數的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數）．