Question

2．某同學(xué)用如圖所示的裝置勻速提升重力為200牛的物體，所用拉力為120N，若物體在2秒內(nèi)勻速上升0.6米，求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）該裝置的機(jī)械效率η是多少？（保留一位小數(shù)）
（4）請(qǐng)?zhí)岢鲆环N能提高機(jī)械效率的方法．

Answer 1

分析 （1）圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，拉力端移動(dòng)的距離s=2h，知道拉力，利用W=Fs求出拉力做的功；
（2）知道做功時(shí)間，利用公式P=$\frac{W}{t}$求拉力F的功率；
（3）知道物體的重力和上升的高度，利用W=Gh可求得有用功；利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出該裝置的機(jī)械效率；
（4）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：一是增大提升物重，二是減小機(jī)械重、減小摩擦．

解答 解：
（1）由圖知，使用的是動(dòng)滑輪，n=2，拉力端移動(dòng)的距離s=2h=2×0.6m=1.2m，
拉力做的功：
W_總=Fs=120N×1.2m=144J；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{144J}{2s}$=72W；
（3）有用功：
W_有用=Gh=200N×0.6m=120J
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{120J}{144J}$×100%≈83.3%；
（4）要提高機(jī)械效率，可以：①在提升物重一定時(shí)，減小機(jī)械重；②在機(jī)械重一定時(shí)，增大提升的物重．
答：（1）拉力做的功為144J；
（2）拉力的功率為72W；
（3）該裝置的機(jī)械效率η是83.3%；
（4）在提升物重一定時(shí)，減小機(jī)械重可以提高機(jī)械效率．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算以及提高機(jī)械效率的方法，綜合性較強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．