Question

在一次“研究滑轮组机械效率”的实践活动中，某同学组装了一个滑轮组（如图）．用滑轮组把重60N的物体提升0.2m，绳子自由端所用的拉力为25N，求：
（1）提升物体做的有用功是多少？
（2）此时滑轮组的机械效率是多少？
（3）若要提高此滑轮组的机械效率，可以采用什么方法？请你说出一种方法．

Answer 1

解：（1）由图可知，n=3，
∵h=0.2m，
∴s=3h=3×0.2m=0.6m；
当提升G=60N的重物时，
W_有用=Gh=60N×0.2m=12J；
（2）W_总=Fs=25N×0.6m=15J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
（3）加润滑油减小摩擦，减小额外功，可以提高滑轮组的机械效率．
答：（1）提升物体做的有用功是12J；
（2）此时滑轮组的机械效率是80%；
（3）加润滑油减小摩擦．
分析：（1）由滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；
（2）知道拉力大小和拉力端移动的距离，求出总功W_总=Fs，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）要提高滑轮组的机械效率，可以加润滑油减小摩擦而减小额外功，或者增大提升的物重．
点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，由图得出n的值，利用好s=nh是本题的关键．