建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m．所用的手拉力为300N．则该工人所做的有用功为1200J.总功为1800 J.该滑轮组的机械效率是66.7%．若用该装置提升500N的重物.此时滑轮组的机械效率将变大(填“变大 .“变小或“不变 )．将物重由不断逐次增大.假设动滑轮始终能正常工作.此过程中.它的机械效率范围是66.7%� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．

建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m．所用的手拉力为300N．则该工人所做的有用功为1200J，总功为1800 J，该滑轮组的机械效率是66.7%．若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率将变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．将物重由不断逐次增大，假设动滑轮始终能正常工作，此过程中，它的机械效率范围是66.7%≤η＜100%．

分析（1）知道物重和物体上升的高度，根据W_有=Gh求出有用功；
（2）由图可知，承担物重的绳子的股数n，根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，然后根据W_总=Fs求出总功；
（3）知道有用功和总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（4）在额外功不变的情况下增大有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$×100%判断滑轮组的机械效率的变化；
（5）当物重为400N时的机械效率已经求出，根据公式η=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%可知，物体重力越大，机械效率越高，但总小于100%．

解答解：拉力做的有用功：
W_有=Gh=400N×3m=1200J．
由图可知，承担物重绳子的股数n=2，
绳子自由端移动的距离：
s=nh=2×3m=6m，
拉力所做的总功：
W_总=Fs=300N×6m=1800J，
则此滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1800J}$×100%≈66.7%．
在其他量不变的情况下，再用该滑轮组提升500N的重物，即在额外功不变的情况下，增大了有用功，
利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$×100%判知，此时滑轮组的机械效率将变大．
当物体重力增大时，机械效率随之增大，但总小于100%，
所以它的机械效率范围是66.7%≤η＜100%．
故答案为：1200；1800；66.7%；变大；66.7%≤η＜100%．