Question

【題目】如圖所示，用滑輪組將15N的物體勻速提高0.5m，拉力F為10N，則有用功為_____J，滑輪組機械效率為_____。若增加所提物體的重力，滑輪組機械效率_____（變大/變小/不變）．（不計繩重和摩擦，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】7.5 75% 變大

【解析】

（1）知道物重和上升的高度，利用W＝Gh求有用功；

（2）由圖可知，有兩股繩子在拉重物，即n＝2，拉力端移動距離s＝2h，利用W＝Fs求總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率；

（3）增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重。

根據題意拉力做的有用功為：W有用=Gh=15N×0.5m=7.5J；由圖知道，連接動滑輪繩子的股數n=2，則拉力端移動距離：s=2h=2×0.5m=1m，拉力做的總功為：W總=Fs=10N×1m=10J，則滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=75%；增加所提物體的重力時，有用功增大，而摩擦不計、動滑輪重不變，額外功不變，這樣有用功在總功中所占的比例增大，滑輪組的機械效率將變大。