Question

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他用2秒钟使重物匀速上升了0.4米，做了2.4J的有用功．不计绳重及摩擦．请回答：
（1）小明所用拉力是多少？
（2）拉力的功率是多大？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
（4）根据题目所提供的相关信息，还可以求出其他一些物理量．请从中任选一个并加以解答．

Answer 1

分析：首先根据动滑轮由几段承担，来确定滑轮组的绳子段数，然后根据公式逐个计算．
（1）弹簧测力计示数即可读出小明所用的拉力；
（2）先根据公式W=FS求出总功，再利用公式P=

W

t

求出功率；
（3）滑轮组机械效率用η=

W有用

W总

计算；
（3）根据题目所提供的相关信息，找出其它的物理量信息，应根据已知数据中进行最简单的计算就能求出的物理量．

解答：解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.5N，指针指在2N到3N之间，所以小明所用的拉力F=2.5N；
（2）由（1）知F=2.5N；则W_总=Fs=2.5N×1.2m=3J；
拉力的功率P=

W总

t

=

3J

2s

=1.5W；
答：拉力的功率是1.5W；
（3）又W_有用=2.4J；
所以滑轮组机械效率用η=

W有用

W总

=

2.4J

3J

=80%；
答：该滑轮组的机械效率是80%；
（4）因不计绳重及摩擦．由做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m可求：
物体的重力：G_物=

W有

h

=

2.4J

0.4m

=6N；
答：物体的重力为6N．
由图可知：动滑轮由3段绳子承担，则滑轮组的绳子段数n=3．
则可求弹簧测力计匀速向上运动的距离：S=nh=3×0.4m=1.2m；
答：弹簧测力计匀速向上运动的距离是1.2m．

点评：本题所涉及到的公式特别多，要根据滑轮组确定绳子段数n，然后利用公式认真计算．在计算过程中，要注意单位换算、公式变形等问题．