Question

【题目】小明用如图所示滑轮组，在5s内将重90N的物体匀速提升50cm，已知动滑轮重10N，不计绳重和摩擦，则拉力F做功的功率____W，滑轮组的机械效率为____。若用此滑轮组提升100N的重物，滑轮组的机械效率将____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】10； 90%； 变大

【解析】

由滑轮组的结构知道n=2，s=2h。
（1）不计绳重和摩擦，知道动滑轮重和物重的大小，利用拉力和重力的关系求出拉力F，利用s=2h求出拉力端移动的距离，知道拉力大小和运动时间，利用功率公式求解；
（2）利用W有=Gh求有用功，利用W总=Fs求总功，利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）绳重及摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变；增大提升重物重，增大了有用功，这样有用功占总功的比值变大，机械效率将提高。

由图知道，n=2，由于不计绳重和摩擦，所以绳端的拉力是：，拉力端移动的距离是：s=2h=2×0.5m=1m，拉力做功是：W总=Fs=50N×1m=50J，拉力做功的功率是：；
使用滑轮组做的有用功是：W有 =Gh=90N×0.5m=45J，滑轮组的机械效率是：；
若用此滑轮组提升100N的重物，提升重物的重力增大了，则有用功增大，而绳重及摩擦不计、动滑轮重不变，即额外功不变，由知道滑轮组的机械效率将变大。