Question

工人用如右圖所示的滑輪組將一重400N的物體勻速提起1m，拉力的大小是125N，滑輪組所做的有用功是________J，機械效率為________．若使用該滑輪組提升600N的重物，其機械效率將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

400    80%    變大
分析：由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，則拉力F移動的距離s=4h．
使用滑輪組做的有用功是指把重物提升所做的功，即W_有用=Gh；使用滑輪組做的總功是人的拉力所做的功，即W_總=Fs；機械效率是指有用功占總功的百分比，據(jù)此求解．
增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即提升更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．
解答：由圖知，有4段繩子承擔(dān)物重，若重物提升h=1m，繩子末端移動距離s=4h=4×1m=4m．
拉力做的有用功：
W_有用=Gh=400N×1m=400J；
拉力做的總功：
W_總=Fs=125N×4m=500J；
該機械的效率：
η===80%；
當(dāng)提升重物的重力增加，做的有用功就變大，而額外功幾乎不變，故機械效率變大．
故答案為：400，80%，變大．
點評：本題考查了滑輪組機械效率的計算，關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是有用功和總功的區(qū)分（根據(jù)我們的目的分析）．