Question

10．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N，则他拉力的功率是90W，滑轮组的机械效率是90%．若定滑轮、动滑轮各增加一个组成新的滑轮组，将相同的重物提升相同的高度，机械效率将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析 根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再运用P=$\frac{W}{t}$，可求功率；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出滑轮组的机械效率；明确额外功的变化情况，可分析机械效率的变化．

解答 解：（1）滑轮组由3段绳子承担，则绳子移动距离为：s=3h=3×3m=9m；
拉力做功为：
W_总=Fs=200N×9m=1800J；
拉力的功率为：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{20s}$=90W；
（2）有用功为：
W_有=Gh=540N×3m=1620J；
机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{1620J}{1800J}$×100%=90%；
（3）若定滑轮、动滑轮各增加一个组成新的滑轮组，将相同的重物提升相同的高度；此过程中，有用功不变，但是额外功会变大，故机械效率将减小；
故答案为：90；90%；减小

点评 熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，准确分析机械效率的变化情况；是解答此题的关键．