Question

用一个动滑轮提升一个重为500N的物体，
（1）若不计摩擦和动滑轮重，则拉力为______N，滑轮的机械效率为______；
（2）若不计摩擦，动滑轮重为100N，则拉力为______N，动滑轮的机械效率为______；
（3）如果不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，则拉力将______，动滑轮的机械效率将______．（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

解：（1）∵若不计摩擦和动滑轮重，
∴F=G=×G=×500N=250N，
∵若不计摩擦和动滑轮重，
∴额外功为0，
∴动滑轮的机械效率为100%；
（2）∵若不计摩擦，
∴F=（G_物+G_轮）=（500N+100N）=300N，
动滑轮的机械效率：
η=====≈83.3%；
（3）对于同一个动滑轮，如果不计摩擦，额外功不变，若提升的物重增大，有用功增大，使得有用功占总功的比值增大，所以动滑轮的机械效率增大．
故答案为：（1）250，100%；（2）300，83.3%；（3）增大，增大．
分析：使用动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．
（1）若不计摩擦和动滑轮重，利用F=G求拉力大小，因为额外功为0，有用功等于总功，动滑轮的机械效率为100%；
（2）若不计摩擦，知道动滑轮重，利用F=（G_物+G_轮）求拉力大小，s=2h，利用η====求动滑轮的机械效率；
（3）如果不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，额外功不变，有用功变大，使得有用功占总功的比值变大、机械效率变大．
点评：本题考查了两种情况下使用动滑轮拉力的求法：一是若不计摩擦和动滑轮重，F=G；二是若不计摩擦，知道动滑轮重，F=（G_物+G_轮），注意灵活运用．