Question

13．如图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm．所用的拉力F=5N，所做的总功为3J，有用功为2.4 J，机械效率为80%，当改为提升18N的重物时，该滑轮组的机械效率将增大．（选填“增大”“减小”或“不变”，忽略绳重和滑轮与轴的摩擦）

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，根据W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）忽略绳重和滑轮与轴的摩擦，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$分析机械效率的变化．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：s=nh=3×0.2m=0.6m，
所做的总功：W_总=Fs=5N×0.6m=3J，
有用功：W_有用=Gh=12N×0.2m=2.4J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.4J}{3J}$×100%=80%；
（2）忽略绳重和滑轮与轴的摩擦，滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$，
动滑轮重不变的情况下，物重由12N变为18N时，物重增大，滑轮组的机械效率增大．
故答案为：3；2.4；80%；增大．

点评 本题考查了有用功、总功、滑轮组机械效率的计算以及影响滑轮组机械效率因素的了解与掌握，关键是滑轮组机械效率公式的灵活应用．