Question

17．如图所示，某同学用甲图的装置将重为17N的物体匀速提升0.2m，所用的拉力F=10N．在这一过程中，绳子自由端向上移动的距离是0.4m，机械效率为85%．若他只改变绕绳方式将装置变成图乙，则机械效率会变大．（选填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）甲图使用的是动滑轮，n=2，绳子自由端移动的距离s=2h，有用功W_有用=Gh，总功W_总=Fs，再利用效率公式求动滑轮的机械效率；
（2）若只改变绕绳方式将装置变成图乙，额外功变小、有用功不变，据此比较机械效率大小变化．

解答 解：
（1）甲图使用的是动滑轮，n=2，绳子自由端移动的距离s=2h=2×0.2m=0.4m，
有用功：W_有用=Gh=17N×0.2m=3.4J，
总功：W_总=Fs=10N×0.4m=4J，
机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{3.4J}{4J}$×100%=85%；
（2）若只改变绕绳方式将装置变成图乙，图乙使用的是定滑轮，不用提升滑轮做额外功；与图甲相比，额外功变小，有用功不变，总功减小，机械效率会变大．
故答案为：0.4m；85；变大．

点评 本题考查绳子自由端通过距离、有用功、总功和机械效率的计算以及机械效率影响因素的理解．机械效率的因素：提升物体的重力和机械重力，提升物重越大、效率越高；机械重力越小、效率越高．