Question

在使用图示中的滑轮组提升重物时，被拉起的物重200N，当将重物提升2m时，绳子自由端移动了6m，做了80J的额外功．
（1）请在图中画出该滑轮组的绕线．
（2）求出该滑轮组的机械效率．
（3）如要提高此滑轮组的机械效率，你将采取哪些方法？

Answer 1

分析：（1）由题知，使用滑轮组，当将重物提升2m时，绳子自由端移动了6m，则s=3h，据此求出承担物重的绳子股数n，据此画出绕法（从动滑轮的上挂钩绕起）；
（2）利用W=Gh求出使用滑轮组做的有用功，知道额外功，求出总功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；
（3）要提高滑轮组的机械效率，可以加润滑油减小摩擦而减小额外功，或者增大提升的物重．

解答：解：
（1）绳子自由端移动的距离s=6m，物体升高h=2m，
则承担物重的绳子股数n=

s

h

=

6m

2m

=3，
从动滑轮的上挂钩绕起，滑轮组的绕法如图所示：

（2）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=200N×2m=400J，
W_总=W_有用+W_额=400J+80J=480J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

400J

480J

×100%≈83.3%；
（3）提高机械效率的方法：
①增加重物的重力，②减轻动滑轮的重力，③加润滑油减小摩擦．
答：（1）滑轮组的绕线如图所示．
（2）该滑轮组的机械效率为83.3%．
（3）要提高此滑轮组的机械效率，你将采取的方法：增加物体的重力、减轻滑轮重力．

点评：对于改变滑轮组机械效率的方法，有两种情况：一是减轻动滑轮质量，或是加润滑油以减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加重物的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．