Question

在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体，下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息：

物体所受 重力G/N	作用在绳子自由端的拉力F/N	滑轮组做的有用功W有用/J	拉力做的总功 W总/J
400	250	800	1000

（1）该滑轮组的机械效率多大？

（2）通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在图中画出该滑轮组的绕线图。

（3）若用此滑轮组提升小于400N的重物时，其机械效率将如何改变？

简要说明理由。

Answer

（1）80%；(2)2段绕线如图;

（3）减小， 当提升的物重减小时，有用功减小，克服动滑轮重所做额外功不变，有用功占总功的比值减小。

【解析】（1）利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息可知：

η= W有用 / W总=800N/1000N=80%

(2)∵η= W有用 /  W总=Gh/ Fs =Gh/ Fnh = G/ Fn∴n=G•W总/ F•W有 =400N×1000J /250N×800J =2

即绳子的股数为三股．有三股绕线的滑轮组最少是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的．

（3）若用此滑轮组提升小于400N的重物时，其机械效率将减小；原因是当提升的物重减小时，有用功减小，克服动滑轮重所做额外功不变，有用功占总功的比值减小。