Question

如圖為“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示（摩擦不計(jì)）．
（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為多大？
（2）若鉤碼3s內(nèi)上升0.1m，則彈簧測(cè)力計(jì)拉力做功的功率為多大？該滑輪組的機(jī)械效率為多大？
（3）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化？

Answer 1

分析：（1）從圖示讀數(shù)，最小分度值是0.2N，
（2）已知拉力的大小和拉力移動(dòng)的距離S，先求拉力做的總功W，再利用功率的公式P=

W

t

計(jì)算功率；
利用機(jī)械效率公式η=

W有用

W總功

計(jì)算機(jī)械效率；
（3）額外功不變，改變的是有用功，利用機(jī)械效率公式分析即可得知改變了有用功在總功中的比例．

解答：解：（1）由圖示，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，故讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F=2.4N；
（2）W_拉=FS=2.4N×0.3m=0.72J；
p=

W

t

=

0.72J

3s

=0.24w；
W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；
η=

W有用

W總功

=

0.6J

0.72J

=83.3%．
（3）由機(jī)械效率公式可知，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，相當(dāng)于增加了有用功而額外功不變，所以機(jī)械效率增加．
答：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為2.4N，
（2）彈簧測(cè)力計(jì)拉力做功的功率為P=0.24W；該滑輪組的機(jī)械效率為η=83.3%；
（3）增大．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了機(jī)械效率的探究實(shí)驗(yàn)以及機(jī)械效率高低的分析．