Question

小明测滑轮组机械效率的实验过程如图所示．小明匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数如图丁所示．
（1）根据上面的实验数据，计算该滑轮组做的有用功、总功和机械效率（写出计算步骤）．
（2）若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率______（填“增大”、“不变”或“减小”）．影响该滑轮组机械效率的因素还有______．

Answer 1

解：（1）由图示可知，钩码的重G=2N；钩码移动的距离h=40cm-30cm=10cm；有用功W_有=Gh=2N×0.10m=0.2J；拉力的大小F=0.8N；拉力移动的距离s=80cm-50cm=30cm；总功W_总=FS=0.8N×0.30m=0.24J；
η=×100%=×100%=83.3%．
（2）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大；影响滑轮组机械效率的因素有：动滑轮重，绳的重及机械的摩擦．
故答案为：（1）W_有=0.2J，W_总=0.24J；η=83.3%．（2）增大；动滑轮重，绳的重及机械的摩擦．
分析：（1）由图示弹簧测力读出其示数，然后由功的公式求出有用功、总功，然后由效率公式求出滑轮组的效率．
（2）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
点评：滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．