Question

14．如图所示，用滑轮组将1.5kg的物体匀速提高0.5m，拉力F为10N，则有用功为7.5J，滑轮组机械效率为75%．若增加所提物体的重力，滑轮组机械效率变大（变大/变小/不变）．（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh=mgh求有用功；
（2）由图可知，有两股绳子在拉重物，即n=2，拉力端移动距离s=2h，利用W=Fs求总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重．

解答 解：
（1）由图可知，n=2，则拉力端移动距离：s=2h=2×0.5m=1m．
有用功为：W_有用=Gh=mgh=1.5kg×10N/kg×0.5m=7.5J；
（2）拉力做的总功为：W_总=Fs=10N×1m=10J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{7.5J}{10J}$×100%=75%；
（3）增加所提物体的重力时，有用功增大，而摩擦不计、动滑轮重不变，额外功不变，这样有用功在总功中所占的比例增大，滑轮组的机械效率将变大．
故答案为：7.5； 75%； 变大．

点评 本题考查使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算以及增大机械效率的方法，关键是承担物重的绳子股数的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）．