Question

【題目】建筑工人用如圖所示的裝置把重400N的物體在20s內勻速提升3m，所用的拉力為250N．則該工人做功的功率為 ， 該滑輪組的機械效率是 ． 若用該裝置提升500N的重物，此時滑輪組的機械效率將（填“變大”、“變小”或“不變”）.

Answer 1

【答案】75W；80%；變大
【解析】解：（1）由圖可知，承擔物重繩子的股數n=2，

繩子自由端移動的距離：s=nh=2×3m=6m，

拉力所做的總功：W總=Fs=250N×6m=1500J，

則該工人做功的功率：

P= =75W；
（2）拉力做的有用功：W有=Gh=400N×3m=1200J．

則此滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=80%；
（3）在其他量不變的情況下，再用該滑輪組提升500N的重物，即在額外功不變的情況下，增大了有用功，

根據η= ×100%= ×100%可知，此時滑輪組的機械效率將變大．

故答案為：75W；80%；變大．

（1）首先根據圖中滑輪組的特點，確定承擔物重的繩子的條數，求出繩子自由端移動的距離，利用公式W＝Fs計算出拉力做的總功，再利用公式計算工人的拉力做功的功率；
（2）利用公式W＝Gh求出拉力做的有用功，有用功與總功的比值即為滑輪組的機械效率；
（3）增加物重后，做的有用功增加，而額外功不變，根據機械效率公式，分析滑輪組的機械效率的變化情況 .