Question

2．如圖所示，用動滑輪將3N的重物提升2m，動滑輪重力為1N（不計繩重和摩擦），則拉力做的有用功是為6J，則動滑輪的機械效率為75%，若物體重力增大為4N，則機械效率變大（選填“變大”、“不變”、“減小”）．

Answer 1

分析 利用公式W_總=Fs計算繩自由端的力做的功，利用公式W_有=Gh計算有用功，不計繩重和摩擦，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$計算其機械效率并分析物體重力增大后機械效率的變化情況．

解答 解：
提起3N物體時，做的有用功：
W_有=Gh=3N×2m=6J；
不計繩重和摩擦，動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%=$\frac{3N}{3N+1N}$×100%=75%；
同理，若物體重力增大為4N，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$可知，額外功不變時，有用功增大，所以其機械效率增大．
故答案為：6；75%；變大．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、機械效率的計算，理解有用功、總功和機械效率的概念，熟練運用公式是關鍵．