Question

16．在“测滑轮组机械效率”的实验中，若3s内将重6N的物体匀速提高20cm，此时弹簧测力计的示数如图，不计绳重及摩擦，绳子自由端拉力的功率是0.48W，该滑轮组的机械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3，重物上升h，则拉力端移动的距离s=3h，读出弹簧测力计的示数即拉力大小，根据W_总=Fs计算出总功，利用P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（2）知道钩码总重，根据公式W_有用=Gh计算出有用功，从而根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算出机械效率．

解答 解：（1）由图知，测力计的示数为2.4N，即拉力F=2.4N，
物体被匀速提高高度：h=20cm=0.2m，绳子自由端移动距离：s=nh=3×0.2m=0.6m，
拉力做功：W总=Fs=2.4N×0.6m=1.44J；
拉力功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.44J}{3s}$=0.48W；
（2）有用功：W_有=Gh=6N×0.2m=1.2J，
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.44J}$×100%≈83.3%．
故答案为：0.48；83.3%．

点评 本题考查了弹簧测力计的读数、滑轮组机械效率和功率的计算，在计算出关键要分清有用功、总功，搞清s与h的关系；W_有用=Gh、W_总=Fs、s=nh．