Question

7．在测量滑轮组机械效率的实验时，小明同学利用如图所示的滑轮组提升重物．他做了24J的有用功使重物匀速上升了0.4m，则动滑轮重为15N（不计绳重及摩擦）；该滑轮组的机械效率为80%．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 ①已知有用功和物体上升的高度，可以得到物体的重力；由图知，施加的拉力和承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦，提起物体的力是物重和动滑轮重的n分之一，据此得到动滑轮的重力；
②已知物重、拉力和承担物重的绳子段数，利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率．

解答 解：
①根据W_有用=Gh可得，物体受到的重力为：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{24J}{0.4m}$=60N；
由图可知，n=3，且测力计的拉力为F=25N，
不计绳重及摩擦，则拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_动），
所以，动滑轮的重力：G_动=3F-G=3×25N-60N=15N，
②滑轮组的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F•3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{60N}{3×25N}$×100%=80%．
故答案为：115；80%．

点评 此题考查的是滑轮组的特点和机械效率的计算，熟悉滑轮组的特点，会正确判断作用在动滑轮上的绳子段数，是解决此题的关键．