Question

某同学在参观工厂时，看到一个工人用如图所示的滑轮组将重2000N的货物吊起1m，所用的拉力是800N．问：
（1）工人做的有用功、总功和滑轮组的机械效率各是多少？
（2）根据所学的物理知识，写出一条提高滑轮组机械效率的方法．

Answer 1

解：（1）W_有=Gh=2000N×1m=2000J，s=4h=4×1m=4m，
W_总=Fs=800N×4m=3200J，
η=×100%=×100%=62.5%；
（2）可以通过减少额外功来提高机械效率；如：减轻动滑轮的重等．
答：（1）工人做的有用功、总功和滑轮组的机械效率各是2000J，3200J，62.5%．
（2）减轻动滑轮的重．
分析：由图可知，承担物重的绳子股数n=4，重物被提升1m，则拉力端移动的距离s=4m；
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求出有用功；
知道拉力大小，求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求总功；
根据求出的有用功和总功直接利用机械效率的公式即可求出滑轮组的机械效率．
（2）提高滑轮组机械效率的方法有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．
点评：本题考查有用功、总功、功率、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是能根据机械效率公式分析提高滑轮组机械效率的方法．