Question

2．如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，小刚用动滑轮把重200N的一袋粮食匀速提髙10m，他所用拉力为125N，则整个过程中，小刚所做的有用功是2000J，总功是2500J，动滑轮的机械效率是80%；如果用该动滑轮把重l00N的一袋粮食匀速提升相同高度，则动滑轮的机械效率将变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）知道物重和升高的高度，利用W=Gh求小刚做的有用功；
（2）由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求动滑轮的机械效率；
（4）使用动轮轮时，不计摩擦和绳重，做的额外功不变，减小钩码的重，减小了有用功，因此机械效率会变小．

解答 解：
（1）小刚做的有用功：W_有用=Gh=200N×10m=2000J；
（2）由图知，n=2，拉力端移动距离：s=2h=2×10m=20m，
拉力做的总功：W_总=Fs=125N×20m=2500J，
（3）动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{2000J}{2500J}$×100%=80%；
（4）在不计绳重和摩擦的情况下，此题所用动滑轮没有发生变化，所以在此过程中所做的额外功不变；由于物体的重力减小，所以有用功减小；由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$可知，有用功在总功中所占的比例将减小，所以机械效率变小．
故答案为：2000； 2500； 80%；变小．

点评 本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算，注意提高机械效率的方法：一是增大提升物重，二是减小动滑轮重、减小摩擦．