Question

9．用如圖所示的滑輪組勻速提升重為100N的物體，拉力F=60N，滑輪組的機械效率為83.3%．在物體勻速上升的過程中，物體的動能不變，物體的重力勢能變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）動能大小的影響因素是物體的質量和速度，物體的質量越大、速度越大，動能越大；重力勢能大小的影響因素是物體的質量和高度，物體的質量越大、高度越大，重力勢能越大；

解答 解：
（1）由圖知，n=2，拉力端移動的距離s=nh，
有用功：W_有=Gh，
總功：W_總=Fs=F2h=2Fh，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{2Fh}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{100N}{2×60N}$×100%≈83.3%；
（2）在勻速提升的過程中，質量和速度不變，則物體的動能不變；質量不變、高度變大，物體的重力勢能變大．
故答案為：83.3%；不變；變大．

點評 本題考查了有用功和總功、機械效率的計算以及影響動能、重力勢能因素的應用，關鍵是滑輪組繩子有效股數(shù)的判斷．