Question

小睿利用机械效率为80%的滑轮组提升重为400N的货物，如图所示，若小睿10秒内对货物做800J的有用功．求：
（1）货物被提升的高度．
（2）绳子自由端拉力F的大小．
（3）为了提高滑轮组的机械效率，你认为有几种不同的方法？请写出两种．

Answer

由图可知，承担物重的绳子股数n=3，
（1）知道货物重大小和对货物做的有用功，利用W有用=Gh求货物升高的高度h；
（2）知道滑轮组的机械效率和有用功，利用效率公式求总功，再利用W总=Fs=F×3h求拉力F；
（3）提高滑轮组机械效率的方法有两种情况：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．
【解析】

（1）∵W有用=Gh，
即：800J=400N×h，
∴货物被提升的高度：
h=2m；
（2）∵η=，
∴W总===1000J，
∵W总=Fs=F×3h，
即：1000J=F×3×2m，
∴F≈166.7N；
（3）提高滑轮组机械效率的方法：一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率．
答：（1）货物被提升的高度为2m；
（2）绳子自由端拉力F的大小为166.7N；
（3）一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，二是增加提升物体的重．