Question

测滑轮组的机械效率．选用的滑轮每个重0.6N，每个钩码重2N，弹簧测力计的最大量程为2.5N，现挂3个钩码：
（1）要完成此实验最少需

1

个定滑轮和

1

个动滑轮．
（2）在方框中画出实验装置图．
（3）若不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为

2.2N

．
（4）在实验中

竖直匀速

拉动绳子时，弹簧测力计示数为2.4N，钩码升高10cm，则有用功为

0.6

J，总功为

0.72

J，机械效率为

83.3%

．（结果保留小数点后一位有效数字）
（5）在实验中若被提升的物体重力一定，则适当

增加

（填“增加”或“减小”）动滑轮个数，就越省力，滑轮组的机械效率就越

低

．

Answer 1

分析：根据钩码的总重力、动滑轮的重力、弹簧测力计的最大拉力，应用滑轮组公式求出滑轮组承重绳子的股数，然后确定滑轮组的构成，作出滑轮组的绕法；由滑轮组公式求出拉力，由功的公式求出功，由效率公式求出滑轮组效率；根据影响滑轮组效率的因素分析答题．

解答：解：（1）3个钩码的重力=2N×3=6N，每个滑轮的重力为0.6N，弹簧测力计的最大量程为2.5N，承重绳子的股数至少为3，当承重绳子股数为3时，至少要用1个定滑轮和1个动滑轮；
（2）一个定滑轮、一个动滑轮组成的承重绳子股数n=3的滑轮组绕法如图所示；
（3）承重绳子股数n=3，绳子自由端的拉力F=

G物+G动

n

=

2N×3+0.6N

3

=2.2N；
（4）实验时应竖直匀速拉力绳子，有用功W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
总功W_总=Fs=Fnh=2.4N×3×0.1m=0.72J．机械效率η=

W有

W总

=

0.6J

0.72J

×100%=83.3%．
（5）动滑轮的个数越多，承担物重的绳子就越多，也就越省力，但承担的动滑轮的重力也就越多，额外功就大，故机械效率就越低．
故答案为：（1）1；1；（2）滑轮组如图所示；（3）2.2N；（4）竖直匀速；0.6；0.72；83.3%；（5）增加；低．

点评：本题考查了滑轮组的设计和组装、有用功、总功、机械效率的计算及影响机械效率的因素．注意在拉动绳子时应匀速拉动．