Question

如圖為測量滑輪組機(jī)械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．
（1）實驗時要豎直向上

 

拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為

 

N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動

 

cm，該滑輪組的機(jī)械效率為

 

．
（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組有機(jī)械效率將

 

．（選填：“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：測力計不是勻速地移動會影響測力計讀數(shù)的準(zhǔn)確，滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍，計算滑輪組機(jī)械效率時，關(guān)鍵是找準(zhǔn)有用功和總功；使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機(jī)械效率會變大．

解答：解：（1）實驗中測拉力時，應(yīng)在動滑輪下掛上鉤碼，線繩的自由端掛在測力計的掛鉤上，手握測力計面板使重物勻速上升，讀出測力計在移動時的示數(shù)為2.4N；
動滑輪被3根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的3倍，鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動24cm；
有用功：W_有=Gh=6N×8cm=0.48J
拉力做的總功：W_總=Fs=2.4N×24cm=0.576J
滑輪組的機(jī)械效率為：η=

W有

W總

=

0.48J

0.576J

=83.3%
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大．
故答案：（1）勻速；2.4；24．（2）增大．

點評：滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動滑輪重有關(guān)，如果動滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機(jī)械效率越低．要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會使吊起同樣重的物體時使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說，滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．