Question

如圖為“測量滑輪組機械效率”的實驗裝置，鉤碼總重6N，用2.4N作用力豎直向上勻速拉動細繩時，3s內鉤碼上升0.1m．
（1）拉力做功的功率
（2）該滑輪組的機械效率為多大？
（3）若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將如何變化？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知鉤碼上升的高度和動滑輪上繩子的段數，可求拉力F移動的距離；根據公式W=FS可求拉力做的總功；再利用公式P=求出拉力做功的功率；
（2）根據公式W=Gh求出有用功的大小，有用功與總功的比值就是該滑輪組的機械效率；
（3）根據公式η=可求滑輪組機械效率的變化情況．
解答：解：（1）S=3h=0.3m
W_拉=W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
拉力做功的功率P===0.24W；
答：拉力做功的功率為0.24W；
（2）W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；
該滑輪組的機械效率為η=×100%=×100%=83.3%；
答：該滑輪組的機械效率為83.3%；
（3）那位動滑輪的重力不變，根據公式η=可知，物體的重力越大，機械效率越高；
所以增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將增大．
點評：本題考查有用功、總功、機械效率等的計算，難點是機械效率變形公式的推導，要知道物體的重力越大，滑輪組的機械效率越高．