Question

20．某工人在工地上看到如圖所示的兩個滑輪，他想站在地面上用這兩個滑輪組成滑輪組，用最小的力提升質(zhì)量為50kg的工件（g取10N/kg）．
（1）畫出滑輪組的組裝方法；
（2）如果每個滑輪的質(zhì)量都是10kg，他將重物提升10m時，滑輪組的機械效率是多少？（忽略摩擦和繩重）
（3）如果想提高滑輪組的機械效率，你有哪些做法？（寫出兩條）

Answer 1

分析 （1）在連接滑輪組時，既要考慮省力情況還要注意拉力的作用方向；
（2）已知物體與動滑輪質(zhì)量，利用η=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$計算滑輪組機械效率；
（3）提高滑輪組的機械效率可由增大有用功或減小額外功分析．

解答 解：
（1）工人站在地上，組成滑輪組的n值為2，如圖：

（2）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{mg}{mg+{m}_{動}g}$=$\frac{m}{m+{m}_{動}}$=$\frac{50kg}{50kg+10kg}$×100%≈83.3%；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$可知，在物重不變時，減小動滑輪重力或在動滑輪重不變時增大物重可使滑輪組的機械效率提高．
故答案為：（1）如上圖；（2）滑輪組的機械效率為83.3%；（3）增大物重或減小動滑輪重．

點評 本題考查了滑輪組的使用和機械效率的計算，解題的關(guān)鍵是掌握滑輪組的不同使用方法和靈活運用機械效率的變形公式．