Question

11．建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m，所用的手拉力为300N．则该工人所做的有用功为1200J，总功为1800J，该滑轮组的机械效率是66.7%．若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）已知物重和物体被提升高度，根据公式W=Gh可计算出有用功；
（2）由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，求出拉力端移动距离，已知拉力大小，利用W=Fs可求总功；
（3）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求滑轮组的机械效率；
（4）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：
（1）W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
（2）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×3m=6m，
W_总=Fs=300N×6m=1800J，
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1800J}$×100%≈66.7%；
（4）当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，而额外功几乎不变有用功和总功的比值变大，故机械效率变大．
故答案为：1200；1800；66.7%；变大．

点评 本题考查了学生对机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，记住增大滑轮组机械效率的方法：增大有用功，即拉更重的重物；减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．