Question

17．如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为270N的重物匀速提升6m，所用拉力为100N，则他所做的有用功是1620J，拉力的功率是90W，滑轮组的机械效率是90%，用此滑轮组提升重力更大的物体，滑轮组的机械效率将增大（填“增大”或“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 由图可知滑轮组通过动滑轮绳子的段数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W_有=Gh求出有用功，根据W_总=Fs求出总功，根据P=$\frac{W}{t}$计算拉力的功率；利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；
通过分析有用功、额外功、总功的变化，可判断滑轮组机械效率的变化．

解答 解：
由图可知，n=3，他所做的有用功：
W_有用=Gh=270N×6m=1620J，
W_总=Fs=Fnh=100N×6m×3=1800J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{20s}$=90W，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1620J}{1800J}$×100%=90%；
在使用同一滑轮组时，增加钩码的重力相当于增大了有用功，而额外功不变，所以根据机械效率的公式可知，其机械效率会增大．
故答案为：1620；90；90%；增大．

点评 本题考查了有用功、总功、功率和滑轮组机械效率的计算，提高滑轮组机械效率的方法：一是增加提升的物重而增加有用功，二是减小绳重、摩擦而减小额外功．