Question

5．如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為180N的泥桶，動(dòng)滑輪重為60N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重．若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升2m，手拉繩子的力為80N，滑輪組的機(jī)械效率為75%，若僅增加泥桶的重力，則滑輪組的機(jī)械效率將變大（填“變大”、“不變”、“變小”）

Answer 1

分析 （1）從滑輪組的結(jié)構(gòu)圖上得出直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)n=3，拉力端移動(dòng)距離s=3h，據(jù)此求泥桶上升的高度；
（2）不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，利用F=$\frac{1}{3}$（G_輪+G_物）求拉力大小；
（3）求出了拉力大小，知道拉力移動(dòng)的距離，利用W=Fs求拉力做的總功；把泥桶提升做的功為有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{W{\;}_{總}(cāng)}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）滑輪組一定時(shí)，增大提升物體的重，有用功在總功中比值增大，機(jī)械效率增大．

解答 解：
（1）如圖，泥桶由3股繩子承擔(dān)，n=3，
因?yàn)閟=3h，s=6m，
所以泥桶上升的高度：h=2m；
（2）不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，拉力大�。�
F=$\frac{1}{3}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{3}$（60N+180N）=80N；
（3）拉力做功：
W_總=Fs=80N×6m=480J，
提升泥桶做的有用功：
W_有=Gh=180N×2m=360J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{360J}{480J}$×100%=75%；
（4）使用同一滑輪組提起泥桶重增加，額外功幾乎不變，有用功在總功的比值變大，機(jī)械效率變大．
故答案為：2；80；75%；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組拉力、有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算以及影響機(jī)械效率大小的因素，因條件已給出，難度不大，屬于基礎(chǔ)題目．