Question

1．某學習小組利用如圖所示的裝置測定滑輪的機械效率．將兩個相同的鉤碼提升相同的高度，則甲的機械效率較高，主要原因是做的有用功相同，第二次使用動滑輪做的額外功多、總功多，有用功和總功的比值小．若不計滑輪、細線的重力和摩擦，一個鉤碼的重力為0.5N，則圖甲的測力計的示數為1N，圖乙中的測力計的示數為0.5 N．

Answer 1

分析 （1）將兩個相同的鉤碼提升相同的高度，做的有用功相同；兩次做的額外功不同，而總功等于有用功加上額外功，兩次做的總功多，而機械效率等于有用功和總功的比值大，可得機械效率的大小關系；
（2）若不計滑輪、細線的重力和摩擦，定滑輪F=G，動滑輪F=$\frac{1}{2}$G．

解答 解：
（1）將兩個相同的鉤碼提升相同的高度，由W_有用=Gh可知，做的有用功相同；而第二次需要提升動滑輪做功，做的額外功多，而總功等于有用功加上額外功，所以第二次做的總功多，這樣第二次有用功和總功的比值小，即乙的機械效率低、甲的機械效率高．
（2）若不計滑輪、細線的重力和摩擦，
由圖可知，甲是定滑輪，則圖甲的測力計的示數：F=G=2G₀=2×0.5N=1N；
乙是動滑輪，則圖甲的測力計的示數：F′=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×2G₀=$\frac{1}{2}$×2×0.5N=0.5N．
故答案為：甲；做的有用功相同，第二次使用動滑輪做的額外功多、總功多，有用功和總功的比值小；1；0.5．

點評 本題考查了滑輪組機械效率大小的比較，明確有用功、額外功、總功的概念以及大小關系是關鍵．