Question

10．如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及摩擦．该滑轮组的机械效率是80%若仅增加钩码的个数，在不考虑滑轮的摩擦时，该滑轮组的机械效率将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．拉力做功的功率是1.5W．

Answer 1

分析 （1）先计算总功，滑轮组机械效率用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算；
（2）由于W_用=G_物h，分析仅增加钩码的个数引起的W_用的变化；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{总}-{W}_{额}}{{W}_{总}}$=1-$\frac{{W}_{额}}{{W}_{总}}$分析解答；
（3）拉力做的是总功，由P=$\frac{W}{t}$计算拉力功率．

解答 解：
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，测力计的示数是2.5N，
则：W_总=Fs=Fnh=2.5N×3×0.4m=3J，
已知，W_用=2.4J，
所以滑轮组机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.4J}{3J}$×100%=80%；
（2）当仅增加钩码的个数时，由W_用=G_物h可知：
利用滑轮组时的所做的有用功增加；
而滑轮组的W_额没有变化，则W_总的增加；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{总}-{W}_{额}}{{W}_{总}}$=1-$\frac{{W}_{额}}{{W}_{总}}$可知：在W_额不变的条件下，随W_总增加，机械效率增大；
（3）拉力功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3J}{2s}$=1.5W．
故答案为：80%；增大；1.5．

点评 本题考查功、机械效率和功率的计算，要能熟练运用公式，关键根据滑轮组确定绳子段数n．