Question

如圖中，物體G的重為16N，手拉繩的力為10N．若物體被勻速拉動提高20cm時，拉力所做的功是    J，動滑輪的機械效率為    （不考慮摩擦）．若想增大動滑輪的機械效率，可采用的方法是    ．（答一種即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）機械效率是指有用功占總功的百分比，而有用功和額外功之和稱為總功．
滑輪組的有用功是指重物被提升所做的功，即W_有用=Gh．
滑輪組的總功是人的拉力所做的功，即W_總=FS
（2）用動滑輪拉重物，有兩段繩子在拉，所以要多費一倍的距離，即物體被提高20cm，繩端就要拉2×20cm=40cm．
（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．
解答：解：（1）有兩段繩子在拉物體，物體被提高20cm，繩端就要拉2×20cm=40cm=0.4m．故拉力做的總功為W_總=FS=10N×0.4m=4J
（2）重物被提升的有用功為W_有用=Gh=16N×0.2m=3.2J
則機械效率為
（3）題目中已知不考慮摩擦，故增大機械效率可以增大物體的重（或減小動滑輪的重）．
故本題的答案為：4；80%；增大物體的重（或減小動滑輪的重）．
點評：本題是動滑輪的機械效率和增大減小機械效率方法的基礎題．對于考慮機械效率的情況，要注意不能使用動滑輪就省一半的力，因為有額外功，拉力會比重力的一半要大．