Question

2．如图所示，一名工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升1m，拉力F为250N，此过程有用功为400J，滑轮组的机械效率为80%．用此滑轮组将重为800N物体也提高1m时，则此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）已知货物重力和货物提升的高度，利用W=Gh计算有用功；
（2）首先判断滑轮组绳子的有效股数，利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，再利用W=Fs计算总功，最后根据效率的公式求滑轮组的机械效率．
（3）提高滑轮组机械效率的方法：一是增大提升重物的重，二是减少摩擦、机械重．

解答 解：（1）此过程有用功：
W_有用=Gh=400N×1m=400J；
（2）由图可知，n=2，则绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功：
W_总=Fs=250N×2m=500J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．
（3）在使用同一滑轮组时，增加物体的重力相当于增大了有用功，而额外功不变，有用功占总功的比值增大，机械效率变大．
故答案为：400；80%；变大．

点评 本题考查了滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，本题关键：一是知道改变机械效率的方法（增大提升重物的重、减少摩擦机械重），二是承担物重的绳子股数的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）．