Question

17．如图所示，用一个滑轮组把重200N的物体提高了1m，所用的拉力为125N，则滑轮组所做的有用功W_有用=200J，它的机械效率η=80%．若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）对滑轮组来说，有几段绳子在拉重物，绳端移动的距离S就是重物移动距离h的几倍．
（2）机械效率是指有用功与总功之比，而有用功和额外功之和为总功．滑轮组的有用功是指重物被提升所做的功，即W_有用=Gh．滑轮组的总功是人的拉力所做的功，即W_总=Fs．
（3）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）从图可知，有两段绳子在拉重物，故重物提升1m，绳端需提升2m．
拉力做的有用功为：W_有用=Gh=200N×1m=200J；
（2）拉力做的总功为：W_总=Fs=125N×2m=250J，
则该机械的效率为：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{250J}$×100%=80%；
（3）此题滑轮组没有发生变化，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：200N； 80%； 变大．

点评 本题考查有用功和总功的计算，以及机械效率的计算和增大机械效率的方法，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是知道动滑轮上绳子的段数．