Question

18．如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物，所用的拉力F為500N，貨物勻速上升5m．若不計繩重和摩擦，在此過程中所做的有用功是4000J；滑輪組的機(jī)械效率是80%；如果用該滑輪組提升1000N的物體，滑輪組的機(jī)械效率將變大（選填：“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 利用W=Gh計算有用功；首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)，利用s=nh求出繩子自由端移動的距離，然后利用W=Fs計算拉力做的功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$××100%計算滑輪組的機(jī)械效率；根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{G}{G{+G}_{動}}$=$\frac{1}{1+\frac{{G}_{動}}{G}}$討論．

解答 解：由圖可知，n=2，
滑輪組的有用功：
W_有用=Gh=800N×5m=4000J；
繩子自由端移動的距離：
s=2h=2×5m=10m，
拉力做的功：
W=Fs=500N×10m=5000J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4000J}{5000J}$×100%=80%；
因不計若不計繩重和摩擦，所以額定外的來源是克服動滑輪自重做的功，
W_額外=G_動h，W_有=Gh，故W_總=G_動h+Gh，
根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{G}{G{+G}_{動}}$=$\frac{1}{1+\frac{{G}_{動}}{G}}$可知，動滑輪重不變，如果用該滑輪組提升1000N的物體，增大貨物的重力，滑輪組的機(jī)械效率將變大．
故答案為：4000；80%；變大．

點(diǎn)評 本題考查功、功率、機(jī)械效率計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，重點(diǎn)是動滑輪上繩子段數(shù)的分析，難點(diǎn)是機(jī)械效率公式的推導(dǎo)．