Question

14．工人利用如圖所示滑輪組提升礦井中重300N的物體，用F=250N的力勻速拉動(dòng)繩子，在10s內(nèi)將重物提升5m．則拉力對(duì)物體做的有用功為1500J，拉力做的總功為3750J，滑輪組的機(jī)械效率為40%．若用此滑輪組以相同的速度勻速提升重500N的物體，則滑輪組的機(jī)械效率將變大．（選填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）已知物重和物體被提升高度，根據(jù)公式W=Gh可計(jì)算出有用功；
（2）由圖可知使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，求出拉力端移動(dòng)距離，已知拉力大小，利用W=Fs可求總功；
（3）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）增大機(jī)械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動(dòng)滑輪重．

解答 解：
（1）W_有用=Gh=300N×5m=1500J；
（2）由圖知，n=3，拉力端移動(dòng)距離s=3h=3×5m=15m，
W_總=Fs=250N×15m=3750J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1500J}{3750J}$×100%=40%；
（4）當(dāng)提升重物的重力增加，做的有用功就變大，而額外功幾乎不變，有用功和總功的比值變大，故機(jī)械效率變大．
故答案為：1500；3750；40%；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh、有用功、總功的理解和運(yùn)用，記住增大滑輪組機(jī)械效率的方法：增大有用功，即拉更重的重物；減小額外功，如減小摩擦、減輕動(dòng)滑輪重．