Question

图是测滑轮组的机械效率的装置图。用弹簧测力计拉动绳子自由端，将重为6N钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A' 位置匀速竖直上升到B' 位置， 在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为2.5N，则：

(1) 总功是        J。
(2) 滑轮组的机械效率是        。
(3) 若将三个钩码减少到两个，该滑轮组的机械效率将     （填：“增大”、“减小”或“不变”）。（3分）

Answer 1

（1）0.375，（2）80%，（3）减小

试题分析：由图可读出物体升高的高度、拉力端移动的距离，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的总功；利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；使用滑轮组时，做的额外功不变，减少钩码的个数，减少了有用功，因此机械效率会变小。
（1）由图可知，s=15cm=0.15m，h=5cm=0.05m，
拉力做功：
W_总=Fs=2.5N×0.15m=0.375J，
（2）W_有=Gh=6N×0.05m=0.3J，
；
（2）整个滑轮组保持不变，即额外功不变。因为对重物做的功为有用功，减小钩码的个数，即减小了有用功，机械效率就会减小。
点评：使用滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值。滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大。