Question

在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，利用一滑輪組勻速提升物體，下表是在利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時(shí)采集到的信息．

物體所受 重力G/N	作用在繩子自由端的拉力F/N	滑輪組做的 有用功W有用/J	拉力做的 總功W總/J
500	200	1000	1200

根據(jù)上述信息通過計(jì)算可以確定該滑輪組提起物體的繩子段數(shù)為

3

；滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

；若用該滑輪組提升800N的物體時(shí)，它的機(jī)械效率將

變大

（填寫變化情況）；用該滑輪組將重為800N的物體以0.1m/s 的速度勻速提升，則拉力做功的功率為

30

W．

Answer 1

分析：滑輪組在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，只有克服動滑輪的重力而產(chǎn)生的額外功，動滑輪由幾股繩子承擔(dān)，拉力就是物體重力和動滑輪總重的幾分之一，結(jié)合機(jī)械效率的公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

、F=

1

3

（G_物+G_動）和功率的計(jì)算公式P=

W總

t

=

F′s

t

=F′v來求解．

解答：解：（1）利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時(shí)采集到的信息可知：
∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

∴繩子段數(shù)：
n=

G×W總

F×W有用

=

500N×1200J

200N×1000J

=3；
（2）滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

1000J

1200J

×100%≈83.3%；
（3）若用該滑輪組提升800N的物體時(shí)，根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

W有用

W有用+W額

可知，滑輪組的額外功相同時(shí)，增大物重，做的有用功將增大，它的機(jī)械效率將變大；
（4）利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時(shí)采集到的信息可知：在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，
使用該滑輪組，有三股繞線，則：
∵F=

1

3

（G_物+G_動）
∴G_動=3F-G_物=3×200N-500N=100N．
當(dāng)用該滑輪組提升800N的物體時(shí)：
拉力F′=

1

3

（G_物′+G_動）=

1

3

×（800N+100N）=300N．
拉力做功的功率：
P=

W總

t

=

F′s

t

=F′v=300N×0.1m/s=30W．
故答案為：3；83.3%；變大；30．

點(diǎn)評：此題主要考查機(jī)械效率、拉力和功率的計(jì)算公式的理解和掌握，熟練應(yīng)用公式F=

1

3

（G_物+G_動）是解決此題的關(guān)鍵，對功率的公式會變形應(yīng)用，代入數(shù)據(jù)和答案必須有數(shù)值和單位．