Question

19．如图所示，重为700N的工人用450N拉力将重为800N的重物匀速提升10m，他做的有用功是8000J，该滑轮组的机械效率是88.9%，请你写出一种提高该滑轮组机械效率的方法减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦（或增加提升物体的重）．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n=2，s=2h；
（1）已知物重和物体被提升高度，根据公式W_有用=Gh可计算出有用功；
（2）求出拉力端移动的距离，知道拉力大小，利用W_总=Fs求总功；利用机械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有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=800N×10m=8000J；
（2）由图可知，n=2，拉力端移动距离s=2h=2×10m=20m．
拉力做的总功：W_总=Fs=450N×20m=9000J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{8000J}{9000J}$×100%≈88.9%；
（3）方法一：减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，可以减少额外功，在有用功一定时，减小总功，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大；
方法二：增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，使得有用功和总功的比值增大，机械效率增大．
故答案为：8000；88.9%；减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦（或增加提升物体的重）．

点评 本题考查有用功、总功、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是能根据机械效率公式分析提高滑轮组机械效率的方法．