Question

6．如图示为一个升降晾衣架示意图，它依靠滑轮组升降衣物，某次晾晒重80N的湿衣服时，人匀速拉动绳子使衣物上升了1.2m，机械效率为80%，那么人所做的功为120J，人对绳子的拉力为25N；若增加晾晒衣物的重，不计摩擦，则机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）已知衣服重和上升的高度，利用W_有用=Gh可求得人做的有用功；已知机械效率为80%，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得求人做的总功；由图知承担衣服重的绳子股数n=4，利用s=nh求拉力端移动的距离，再利用W=Fs求拉力大小；
（2）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：
（1）W_有用=Gh=80N×1.2m=96J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得：W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{96J}{80%}$=120J；
由图知n=4，则拉力端移动的距离s=4h=4×1.2m=4.8m，
由W_总=Fs得拉力：F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{120J}{4.8m}$=25N；
（2）此题滑轮组没有发生变化，不计摩擦，所以在此过程中所做的额外功不变，由于衣服的重力增加，
所以有用功增大，由公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知，有用功在总功中所占的比值将增大，所以机械效率变大．
故答案为：120；25；变大．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功的计算和机械效率变化的分析，据图得出承担衣服重的绳子股数是关键．