Question

（2013?邗江區(qū)一模）如圖所示，工人利用動(dòng)滑輪將沙勻速向上提升2m，已知沙重180N，動(dòng)滑輪和桶總重重20N，繩重和摩擦均不計(jì)．則在此過(guò)程中工人做的有用功為

360

J，該裝置的機(jī)械效率為

90%

%，就如何提高該裝置的效率提出一點(diǎn)建議

減輕桶重或加潤(rùn)滑油或增加提起的沙子的重（合理即可）

．

Answer 1

分析：（1）使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)，動(dòng)滑輪和桶隨著沙子一起向上運(yùn)動(dòng)，把動(dòng)滑輪看做是繩子股數(shù)是2的滑輪組則 F=

1

2

（G_沙+G_動(dòng)+G_桶）；根據(jù)W_有用=G_沙h求出有用功，根據(jù)W_總=FS求出總功，再根據(jù)η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率．
（2）影響動(dòng)滑輪機(jī)械效率的主要因素是物重和動(dòng)滑輪的重力，物體重力相同，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；動(dòng)滑輪重相同，物體越重，機(jī)械效率越高．

解答：解：（1）動(dòng)滑輪可看做是繩子股數(shù)為2的滑輪組，繩重和摩擦均不計(jì)時(shí)，
繩子末端的拉力 F=

1

2

（G_沙+G_動(dòng)+G_桶）=

1

2

（180N+20N）=100N，
工人做的有用功：W_有用=G_沙h=180N×2m=360J，
工人做總功：W_總=FS=100N×2×2m=400J，
該裝置的機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

360J

400J

=90%；
（2）在提升的重物相同時(shí)，可以減小動(dòng)滑輪的重力、減輕桶重或加潤(rùn)滑油，提高機(jī)械效率；
在機(jī)械裝置不變時(shí)，可以增加提起的沙子的重，提高機(jī)械效率．
故答案為：360；90%；減輕桶重或加潤(rùn)滑油或增加提起的沙子的重（合理即可）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了功、機(jī)械效率的計(jì)算和提高機(jī)械效率的方法，關(guān)鍵是利用好控制變量法．