Question

如圖所示的是某起重機的滑輪組，用該滑輪組提起重800N的物體，繩子自由端力F為300N，重物在20s內勻速升高了4m．求：
（1）拉力所做的功及其功率；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）要想提高滑輪組的機械效率可采取什么措施？（寫出一種）
答：______．

Answer 1

解：
（1）由題知，n=3，
拉力移動的距離：s=3h=3×4m=12m，
拉力做功：W_總=Fs=300N×12m=3600J．
拉力做功功率：
P===180W；
（2）使用動滑輪做的有用功：
W_有=Gh=800N×4m=3200J，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%≈88.9%；
（3）增加提升重物重力，可以提高有用功，這樣有用功在總功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑輪組的機械效率．
答：（1）拉力做的功為3600J，拉力的功率為180W；
（2）滑輪組的機械效率為88.9%；
（3）增加提升重物重力．
分析：題中使用的是滑輪組，n=3，s=3h．
（1）利用s=3h求出拉力移動的距離，知道拉力大小，利用功的公式求拉力做功；又知道運動時間，利用功率公式求拉力的功率；
（2）利用W_有=Gh求有用功，利用機械效率的公式求動滑輪的機械效率；
（3）要提高滑輪組的機械效率可以，有用功一定時，減少額外功；額外功一定時，增大有用功．
點評：本題考查了學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，涉及到提高機械效率的措施，知識點多、綜合性強，屬于難題．