Question

13．建筑工人只用一個(gè)動(dòng)滑輪將重80N的物體勻速提升5m，拉力是50N，此過(guò)程中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是80%．若不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪重力是20N，若用該裝置提升100N的重物，其機(jī)械效率的大小將變大．（選填“變小”、“變大”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由題使用動(dòng)滑輪時(shí)通過(guò)動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的距離s=2h；
有用功是指把重物提升所做的功，即W_有用=Gh；總功是人的拉力所做的功，即W_總=Fs；利用機(jī)械效率公式計(jì)算其機(jī)械效率．
（2）不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動(dòng)）計(jì)算動(dòng)滑輪重；
（3）不計(jì)繩重及摩擦，根據(jù)有用功和額外功的變化情況分析機(jī)械效率大�。�

解答 解：
（1）W_有用=Gh=80N×5m=400J；
由題使用動(dòng)滑輪時(shí)通過(guò)動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n=2，
繩子自由端移動(dòng)距離s=2h=2×5m=10m，
拉力做的總功：W_總=Fs=50N×10m=500J，
動(dòng)滑輪機(jī)械的效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%；
（2）不計(jì)繩重及摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動(dòng)），
G_動(dòng)=2F-G_物=2×50N-80N=20N；
（3）當(dāng)提升重物的重力增加為100N時(shí)，做的有用功變大，而額外功幾乎不變，故機(jī)械效率變大．
故答案為：80%；20；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)滑輪機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵：一是n的確定，二是正確理解有用功和總功．滑輪組的機(jī)械效率還可以利用η=$\frac{G}{nF}$計(jì)算．