Question

2．如图所示，小刚欲将一袋粮食从地面提到楼顶，在不计绳重和摩擦的情况下，小刚用动滑轮把重400N的一袋粮食匀速提高10m，他所用拉力为250N，则整个过程中，该动滑轮的机械效率是80%；如果用该动滑轮再把重600N的一袋粮食匀速提升相同高度，则这个动滑轮的机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）知道物重和升高的高度，利用W=Gh求小刚做的有用功；由图知，n=2，拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求动滑轮的机械效率：
（2）使用动轮轮时，不计摩擦和绳重，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会增大．

解答 解：
（1）小刚做的有用功：W_有用=Gh=400N×10m=4000J；
由图可知n=2，则拉力端移动的距离：s=2h=2×10m=20m，
拉力做的总功：W_总=Fs=250N×20m=5000J，
动滑轮的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{4000J}{5000J}$×100%=80%；
（2）不计绳重和摩擦，所用动滑轮不变，提升的高度也相同，则在此过程中所做的额外功不变；
由题知，物体的重力增加，所以有用功增大；由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$可知，有用功在总功中所占的比例将增大，所以机械效率变大．
故答案为：80%；变大．

点评 本题考查了使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算，注意提高机械效率的方法：一是增大提升物重，二是减小动滑轮重、减小摩擦．