Question

如圖甲所示，是測量滑輪組機械效率的示意圖．用彈簧測力計拉動繩子的自由端，將總質量為400g的重物從A位置勻速提升到A'位置，同時彈簧測力計從圖中的B位置勻速豎直上升到B'位置，在這個過程中，彈簧測力計的示數如圖乙所示，請你根據實驗完成下列問題：（取g=10N/kg）
（1）彈簧測力計對繩的拉力F所做的功為______ J；
（2）該滑輪組的機械效率是______%．（保留一位小數）

Answer 1

【答案】分析：（1）測量工具讀數時，注意它們的分度值，彈簧測力計的分度值是0.2N；刻度尺的分度值是0.1cm，注意刻度尺要估讀到分度值的下一位；利用公式W=Fs，可計算出拉力做的功．
（2）先讀出物體上升的距離，根據W=Gh=mgh求出有用功，根據效率公式求出動滑輪的機械效率．
解答：解：（1）彈簧測力計的示數：2N+0.4N=2.4N，所以拉力F=2.4N；
彈簧測力計上升的高度：60.0cm-40.0cm=20.0cm=0.200m；
拉力做的功：W_總=Fs=2.4N×0.200m=0.48J；
（2）物體上升的距離h=15.0cm-5.0cm=10.0cm=0.100m，
W_有=mgh=0.4kg×10N/kg×0.100m=0.4J，
動滑輪的機械效率：
η==≈83.3%．
故答案為：（1）0.48；（2）83.3．
點評：此題主要考查的知識點有兩個：一是刻度尺和彈簧測力計的正確使用；二是有用功W_有=Gh和總功W_總=Fs的計算以及機械效率η=×100%的有關計算，要求同學們對于計算公式準確把握．