Question

某同學在參觀工廠時，看到一個工人用如圖所示的滑輪組將重2000N的貨物吊起1m，所用的拉力是800N．問：
（1）工人做的有用功、總功和滑輪組的機械效率各是多少？
（2）根據所學的物理知識，寫出一條提高滑輪組機械效率的方法．

Answer 1

【答案】分析：由圖可知，承擔物重的繩子股數n=4，重物被提升1m，則拉力端移動的距離s=4m；
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求出有用功；
知道拉力大小，求出拉力端移動的距離，利用W=Fs求總功；
根據求出的有用功和總功直接利用機械效率的公式即可求出滑輪組的機械效率．
（2）提高滑輪組機械效率的方法有兩種情況：一是減輕動滑輪質量、加潤滑油減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機械效率；二是增加提升物體的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率．
解答：解：（1）W_有=Gh=2000N×1m=2000J，s=4h=4×1m=4m，
W_總=Fs=800N×4m=3200J，
η=×100%=×100%=62.5%；
（2）可以通過減少額外功來提高機械效率；如：減輕動滑輪的重等．
答：（1）工人做的有用功、總功和滑輪組的機械效率各是2000J，3200J，62.5%．
（2）減輕動滑輪的重．
點評：本題考查有用功、總功、功率、機械效率等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是能根據機械效率公式分析提高滑輪組機械效率的方法．