Question

如图所示，动滑轮重30N，物体重270N，若不计绳重和摩擦，在拉力F的作用下，物体匀速上升了2m，则拉力F是______N，滑轮组的机械效率是______．若增加物重，则该滑轮组的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变“）．

Answer 1

【答案】分析：根据如图所示，绕在动滑轮上的绳子有3股，则F=G_总，即可求出拉力大小；
根据物体的速度可求出物体在2s内上升的高度h，然后可求出绳子自由端移动的距离s=3h，然后利用W=Fs即可求出在2s内拉力做的功；
W_有用=Gh，W_总=Fs，再利用η=×100%即可求出滑轮组的机械效率．
因为机械效率等于有用功跟总功的比值，即η=×100%=，可知机械效率的变化．
解答：解：G_总=G_动+G_物=30N+270N=300N，
因为绕在动滑轮上的绳子有3股，所以F═G_总═×300N=100N；
h=vt=0.2m/s×02s=0.4m，s=3h=3×0.4m=1.2m，
W_总=Fs=100N×1.2m=120J；
η=×100%===×100%=90%；
η=×100%=，当物体重力增加时，有用功变大，所以机械效率变大．
故答案为：100，90%，增大．
点评：此题考查滑轮组绳子拉力的计算，功的计算，滑轮组的机械效率等多个知识点，综合性强，难易程度适中，是一道典型的题目．