Question

如图所示，建筑工人用滑轮组提起1200N的装饰材料，所用的拉力是800N，绳子的自由端向下匀速运动4m，推算：
（1）提起货物过程，建筑工人所做的有用功和总功．
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些方法？（写出2种即可）

Answer 1

分析：（1）由滑轮组的特点和绳的自由端移动距离可以求得物体上升的高度，由物体的重力和上升的高度可求得有用功；
由拉力和拉力的距离可求得总功；
（2）由有用功和总功利用机械效率公式可求得机械效率；
（3）由机械效率的公式可知，提高货物的重力和减小摩擦力及减小动滑轮的重力可以增大机械效率．

解答：解：（1）绳子的自由端移动了4m，由滑轮组的特点可知，物体上升的高度为h=

L

2

=

4m

2

=2m；
则有用功W_有=Gh=1200N×2m=2400J
总功W_总=FL=800N×4m=3200J；
（2）滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=75%
即机械效率为75%；
（3）要增大机械效率，由机械效率公式可得，提起更重的装饰材料可以增大效率，另外减小额外功可以增大机械效率，即减小绳与滑轮间的摩擦或减小动滑轮的重力．
答：（1）有用功为2400J，总功为3200J；（2）滑轮组的机械效率为75%；
（3）要增大机械效率可以：提起更重的装饰材料、减小绳与滑轮间的摩擦或减小动滑轮的重力（任选2）．

点评：增大载重物的重力和减小摩擦力或减小动滑轮的重力都是增大机械效率的方法．