Question

20．某工人在工地上看到如圖所示的兩個(gè)滑輪，他想站在地面上用這兩個(gè)滑輪組成滑輪組，用最小的力提升質(zhì)量為50kg的工件（g取10N/kg）．
（1）畫(huà)出滑輪組的組裝方法；
（2）如果每個(gè)滑輪的質(zhì)量都是10kg，他將重物提升10m時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多少？（忽略摩擦和繩重）
（3）如果想提高滑輪組的機(jī)械效率，你有哪些做法？（寫(xiě)出兩條）

Answer 1

分析 （1）在連接滑輪組時(shí)，既要考慮省力情況還要注意拉力的作用方向；
（2）已知物體與動(dòng)滑輪質(zhì)量，利用η=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$計(jì)算滑輪組機(jī)械效率；
（3）提高滑輪組的機(jī)械效率可由增大有用功或減小額外功分析．

解答 解：
（1）工人站在地上，組成滑輪組的n值為2，如圖：

（2）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{mg}{mg+{m}_{動(dòng)}g}$=$\frac{m}{m+{m}_{動(dòng)}}$=$\frac{50kg}{50kg+10kg}$×100%≈83.3%；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可知，在物重不變時(shí)，減小動(dòng)滑輪重力或在動(dòng)滑輪重不變時(shí)增大物重可使滑輪組的機(jī)械效率提高．
故答案為：（1）如上圖；（2）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%；（3）增大物重或減小動(dòng)滑輪重．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組的使用和機(jī)械效率的計(jì)算，解題的關(guān)鍵是掌握滑輪組的不同使用方法和靈活運(yùn)用機(jī)械效率的變形公式．