Question

11．瑞瑞同学家住楼上，她想用如图所示的滑轮组把材料运上楼．若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．
（1）请你帮助瑞瑞在图中画出滑轮组的绕线示意图．
（2）用滑轮组提升材料时做的有用功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
（4）瑞瑞同学想要提高滑轮组的机械效率，请为她提一条合理的建议．
（5）随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．
某些机械设备的机械效率

喷气发动机	16%～24%
起重机	40%～50%
汽油机	22%～27%
柴油机	28%～30%
抽水机	60%～80%

Answer 1

分析 （1）向下拉绳子物体向上运动，应从定滑轮开始绕线；
（2）（3）根据功的计算公式W=Gh和W=Fs求出有用功和总功，利用功率的计算公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可解此问；
（4）要掌握影响机械效率的因素，知道物体的重力越大、摩擦力越小、动滑轮重力越小，滑轮组的机械效率越高；
（5）根据功的原理可知，适用任何机械都不省功．

解答 解：（1）站在地上把材料运上楼，应从定滑轮开始绕线；

（2）有用功：W_有=Gh=765N×10m=7650J，
（3）由图可知，n=2，
做的总功：W_总=Fs=F×2h=450N×2×10m=9000J，
该滑轮组的效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{7650J}{9000J}$×100%=85%．
（4）若增加物体的重或减小摩擦、减小动滑轮重力，则所做的有用功增大或做的额外功减小，所以有用功在总功所占的比例增大，所以滑轮组的机械效率增高；
（5）根据表中数据的分析可知，机械效率总小于1．
答：（1）答案见上图；（2）用滑轮组提升材料时做的有用功是7650J；
（3）该滑轮组的机械效率是85%；（4）增加物重；（5）根据表中数据的分析可知，机械效率总小于1．

点评 使用机械可以在省力、改变动力的方向或移动的距离上得到好处，给人们带来方便，但使用任何机械都不省功，机械效率总小于1．