Question

如圖所示為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．
（1）實驗時要豎直向上______拉動彈簧測力計，若鉤碼上升的高度為10cm，該滑輪組的機械效率為______．
（2）若僅增加鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率將______．（選填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】分析：（1）只有在勻速拉動時，彈簧測力計的示數才和拉力的大小相等；由圖中滑輪組的結構可知承擔物重的繩子股數n=3，重物上升h，則拉力端移動的距離s=3h，讀出彈簧測力計的示數即拉力大小，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率．
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的個數，增大了有用功，因此機械效率會變大．
解答：解：（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．這樣彈簧測力計處于平衡狀態，彈簧測力計的示數才反映了拉力的大小．
由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數為2.6N．
W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J
∵重物有3段繩子承擔，
∴S=3h=3×0.1m=0.3m
∴W_總=FS=2.6N×0.3m=0.78J
η=×100%=×100%≈76.9%．
（2）整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數，即增大了有用功，機械效率就會增大．
故答案為：（1）勻速；76.9%；（2）增大．
點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的物重有關，同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．