Question

9．圖是用動(dòng)滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖，在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力作用下，使重800N的建筑材料A在50s的時(shí)間里，勻速豎直上升了10m．在這個(gè)過程中卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F做功的功率為200W．繩重可忽略不計(jì)．求：
（1）動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率η．
（2）為了延長(zhǎng)卷揚(yáng)機(jī)繩子的使用壽命，在建筑材料重力不變的情況下，通過增加定滑
輪和動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來減小繩子的拉力，問：改裝后的滑輪組效率與改裝前相比
變小（選填“變小”、“變大”、“不變”），理由有①②（填序號(hào)）
①額外功增大②有用功不變③拉力減�、芾K子的段數(shù)增加⑤總功不變．

Answer 1

分析 （1）知道建筑材料的重力和勻速上升的高度，根據(jù)W=Gh求出有用功，又知道卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F做功的功率和時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出拉力做的總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率；
（2）通過增加定滑輪和動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來減小繩子的拉力時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)做的有用功不變，額外功變大，根據(jù)滑輪組機(jī)械效率的表達(dá)式判斷機(jī)械效率的變化．

解答 解：（1）提升建筑材料時(shí)所做的有用功：
W_有=Gh=800N×10m=8000J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F做的總功：
W_總=Pt=200W×50s=10000J，
動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{8000J}{10000J}$×100%=80%；
（2）在建筑材料重力不變的情況下，通過增加定滑輪和動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)來減小繩子的拉力時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)做的有用功不變，因動(dòng)滑輪總重力增大，則額外功變大，總功變大，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知，改裝后的滑輪組效率與改裝前相比會(huì)變小，故選①②．
答：（1）動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率為80%；
（2）變��；①②．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式和功率公式、機(jī)械效率公式以及影響滑輪組機(jī)械效率因素的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵．