Question

9．如图所示，小明用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体，物体上升的速度为0.1m/s，人拉绳的力F为250N，不计绳重和摩擦，则该滑轮组的机械效率为80%，动滑轮重为150N，该滑轮组提升物体的越重，机械效率越高（填“高”或“低”）．

Answer 1

分析 （1）由图可以看出使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动的距离s=nh，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$×100%求滑轮组的机械效率；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），据此求动滑轮重；
（3）增大滑轮组机械效率的方法：增大提升的物重、减小摩擦和动滑轮重．

解答 解：
（1）由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，拉力端移动的距离s=3h；
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{600N}{3×250N}$×100%=80%；
（2）不计绳重和摩擦，则拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮），
所以动滑轮重：
G_轮=3F-G_物=3×250N-600N=150N；
（3）该滑轮组提升物体的越重，有用功越大，而不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功在总功中所占的比例越大，所以机械效率越高．
故答案为：80%；150；高．

点评 本题考查了使用滑轮组功、机械效率的计算，本题关键：一是确定使用滑轮组承担物重的绳子股数n的确定，二是利用好不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮）．