Question

19．如图是“测定滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重3N．实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计示数为1.5N，钩码上升的高度为8cm，不计绳重和摩擦，求：
（1）弹簧测力计向上移动的距离；
（2）动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出弹簧测力计向上移动的距离；
（2）不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮重；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则弹簧测力计向上移动的距离：
s=nh=3×8cm=24cm；
（2）不计绳重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可知，动滑轮重：
G_动=nF-G=3×1.5N-3N=1.5N；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{3N}{3×1.5N}$×100%≈66.7%．
答：（1）弹簧测力计向上移动的距离为24cm；
（2）动滑轮重为1.5N；
（3）滑轮组的机械效率约为66.7%．

点评 本题考查了滑轮组绳子距离和动滑轮重力、滑轮组机械效率的计算，利用好公式s=nh、由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）和η=$\frac{G}{nF}$×100%是关键．