Question

8．建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升3m，所用的拉力为300N，该滑轮组的机械效率是多少？若用该装置提升500N的重物时，此时滑轮组的机械效率将如何变化？

Answer 1

分析 （1）由图知，动滑轮上绳子的段数n=2；已知物重、拉力和提升的高度，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可求滑轮组的机械效率；
（2）增大机械效率的方法有两种：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、减轻动滑轮的重．

解答 解：由图可知，动滑轮上绳子的段数n=2，则绳端移动的距离s=2h；
该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{400N}{2×300N}$×100%≈66.7%．
若用该装置提升500N的重物时，提升重物的重力增加，在提升高度相同时，所做的有用功将增大，而额外功几乎不变，根据机械效率公式可知，此时滑轮组的机械效率将增大．
答：该滑轮组的机械效率是66.7%；若用该装置提升500N的重物时，此时滑轮组的机械效率将增大．

点评 本题考查了滑轮组机械效率的计算以及机械效率的变化问题；本题的解题方法不止一种，也可以分别计算有用功、总功，再根据机械效率的定义式计算滑轮组的机械效率，注意公式的灵活应用．