Question

在一次“研究滑輪組機械效率”的實踐活動中，某同學組裝了一個滑輪組（如圖）．用滑輪組把重60N的物體提升0.2m，繩子自由端所用的拉力為25N，求：
（1）提升物體做的有用功是多少？
（2）此時滑輪組的機械效率是多少？
（3）若要提高此滑輪組的機械效率，可以采用什么方法？請你說出一種方法．

Answer 1

【答案】分析：（1）由滑輪組的結構可知承擔物重的繩子股數n=3，重物被提升h，則拉力端移動的距離s=3h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；
（2）知道拉力大小和拉力端移動的距離，求出總功W_總=Fs，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）要提高滑輪組的機械效率，可以加潤滑油減小摩擦而減小額外功，或者增大提升的物重．
解答：解：（1）由圖可知，n=3，
∵h=0.2m，
∴s=3h=3×0.2m=0.6m；
當提升G=60N的重物時，
W_有用=Gh=60N×0.2m=12J；
（2）W_總=Fs=25N×0.6m=15J，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=80%．
（3）加潤滑油減小摩擦，減小額外功，可以提高滑輪組的機械效率．
答：（1）提升物體做的有用功是12J；
（2）此時滑輪組的機械效率是80%；
（3）加潤滑油減小摩擦．
點評：本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、機械效率的計算方法，由圖得出n的值，利用好s=nh是本題的關鍵．