Question

（2012?紅橋區(qū)二模）如圖所示為“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）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？
（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪的機(jī)械效率將如何變化？

Answer 1

分析：（1）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；
已知鉤碼重力和上升高度，可以得到有用功；求出了有用功和總功，利用機(jī)械效率公式η=

W有用

W總

計(jì)算機(jī)械效率；
（2）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）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F=2.4N；
拉力做的總功為W_總=FS=2.4N×0.3m=0.72J；
拉力的功率為P=

W總

t

=

0.72J

3s

=0.24W；
拉力做的有用功為W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；
滑輪組機(jī)械效率為η=

W有用

W總

=

0.6J

0.72J

≈83.3%．
答：拉力的功率為0.24W；滑輪組機(jī)械效率為83.3%．
（2）答：由機(jī)械效率公式η=

W有用

W有用+W額

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，有用功與總功的比值增大，所以機(jī)械效率增加．

點(diǎn)評(píng)：不考慮繩重及摩擦，滑輪組的機(jī)械效率與物重和動(dòng)滑輪重有關(guān)：在動(dòng)滑輪重一定時(shí)，提升物重越大，機(jī)械效率越高；在提升物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪重越小，機(jī)械效率越大．