Question

如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．
（1）实验时要竖直向上

 

拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为

 

N，若钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动

 

cm，该滑轮组的机械效率为

 

．
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将

 

．（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析：测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确，滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍，计算滑轮组机械效率时，关键是找准有用功和总功；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．

解答：解：（1）实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数为2.4N；
动滑轮被3根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍，钩码上升的高度为8cm，则弹簧测力计向上移动24cm；
有用功：W_有=Gh=6N×8cm=0.48J
拉力做的总功：W_总=Fs=2.4N×24cm=0.576J
滑轮组的机械效率为：η=

W有

W总

=

0.48J

0.576J

=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，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．
故答案：（1）匀速；2.4；24．（2）增大．

点评：滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，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．