Question

在使用圖示中的滑輪組提升重物時，被拉起的物重200N，當將重物提升2m時，繩子自由端移動了6m，做了80J的額外功．
（1）請在圖中畫出該滑輪組的繞線．
（2）求出該滑輪組的機械效率．
（3）如要提高此滑輪組的機械效率，你將采取哪些方法？

Answer 1

分析：（1）由題知，使用滑輪組，當將重物提升2m時，繩子自由端移動了6m，則s=3h，據(jù)此求出承擔物重的繩子股數(shù)n，據(jù)此畫出繞法（從動滑輪的上掛鉤繞起）；
（2）利用W=Gh求出使用滑輪組做的有用功，知道額外功，求出總功，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機械效率；
（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）繩子自由端移動的距離s=6m，物體升高h=2m，
則承擔物重的繩子股數(shù)n=

s

h

=

6m

2m

=3，
從動滑輪的上掛鉤繞起，滑輪組的繞法如圖所示：

（2）使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=200N×2m=400J，
W_總=W_有用+W_額=400J+80J=480J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

400J

480J

×100%≈83.3%；
（3）提高機械效率的方法：
①增加重物的重力，②減輕動滑輪的重力，③加潤滑油減小摩擦．
答：（1）滑輪組的繞線如圖所示．
（2）該滑輪組的機械效率為83.3%．
（3）要提高此滑輪組的機械效率，你將采取的方法：增加物體的重力、減輕滑輪重力．

點評：對于改變滑輪組機械效率的方法，有兩種情況：一是減輕動滑輪質量，或是加潤滑油以減小摩擦，這些方法可以減少額外功，提高機械效率；二是增加重物的重，在額外功不變的情況下，增大有用功，從而提高機械效率．