Question

甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
（1）甲用图1所示的方法，直接用绳把物体提到三楼，判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时，有两种分析如下表，若分析正确，在表中同一行的空格画“√”

分析一		物体在力F的方向上移动了距离，所以拉力F对物体做了功
分析二	物体匀速上升，其动能不变，重力势能增加	能量的转化可以通过做功的过程来实现．因为物体的机械能增加了，所以拉力F对物体做了功

（2）甲用20s把物体由M提到N，他对物体做功的功率多大？
（3）乙用图2所示的方法，通过滑轮把物体提到二楼，滑轮重10N，
有人计算乙做的总功过程如下：
W=F_乙S …①
F_乙===50N …②
S=6m …③
联立①②③求出W，请指出以上计算过程中的错误之处．
（4）图2中，若要将150N的物体从地面匀速提到三楼，求此时的机械效率（不计绳重及摩擦）．
（5）你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法？至少说两种．______．

Answer

（1）物体匀速上升，故物体的动能不变，而物体在力的方向上发生了距离，故拉力对物体做功；而高度升高，故重力势能增大，即拉力的功增加了物体的机械能；
（2）人对物体所做的功等于物体克服重力所做的功，故求得重力的功即为人所做功；
（3）人通过动滑轮做功时，人的拉力同时作用在滑轮和重物上，故人的拉力应等于滑轮及重物重力的一半；
（4）已求得有用功，则由拉力的距离可求得总功，则可求得滑轮的机械效率；
（5）在提升重物时，人所做的额外功主要是克服摩擦力及滑轮的自重，故可以通过改变物生及动滑轮自重的比及减小摩擦来提升效率．
【解析】
（1）物体在力的方向上发生了距离，符合做功的条件，故分析一  （√）；
物体的动能不变，而机械能增加，是因拉力做功来实现的，即拉力做功的过程为转化为重力势能的过程，故分析二  （√）；
（2）对物体所做的功为：
W=Gh=100N×6m=600 J；
功率为  P===30W；
（3）因拉力拉起的是滑轮及重物，故F乙==55N；
 S=nh=2×6m=12m；
（4）有用功W有=Gh=150N×6m=900J；
总功W总=FS=S=80N×12m=960J；
则机械效率η=×100%=×100%=93.75%；
（5）要想增大效率，则减小额外功，故可以增加物重，减小动滑轮自重（或减小轮轴间摩擦）；
答：（1）两分析均正确；（2）功率为30W；
（3）绳子的拉力错，应为55N；F的距离错，应为12m；
（4）机械效率为93.75%；
（5）增加物重，减小动滑轮自重（或减小轮轴间摩擦）．