Question

5．在某建筑工地上，工人用如圖所示的滑輪組將重為1200N的建筑材料從地面運到高10m的樓上，手豎直向上的拉力是500N，拉力移動距離30m，在這個過程中，滑輪組的機械效率是80%．當(dāng)所運的建筑材料重量減少時，此時滑輪組的機械效率將變�。�（選填：“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出拉力移動的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）當(dāng)所運的建筑材料重量減少時，額外功不變，有用功減小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%判斷機械效率的變化．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×10m=30m，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=1200N×10m=12000J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=500N×30m=15000J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{12000J}{15000J}$×100%=80%；
（2）當(dāng)所運的建筑材料重量減少時，額外功不變，有用功減小，總功減小，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{額}}{{W}_{有}}}$×100%可知，滑輪組的機械效率變�。�
故答案為：30；80%；變小．

點評 本題考查了繩端移動距離和滑輪組機械效率的計算以及滑輪組機械效率變化的判斷，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．