Question

【题目】如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．

（1）用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码，由图示可知拉力大小为 N，将弹簧测力计向上移动12cm，则钩码上升的高度为 cm，该滑轮组的机械效率是 （结果保留到0.1%）．

（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G1，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为75%；改用一个轻质材料制作的重为G2的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G2与G1之比为 （不计绳重及各处的摩擦）．

Answer 1

【答案】（1）2.4；4；69.4%；（2）1：3

【解析】试题分析：（1）由图知，测力计的分度值为0.2N，示数为2.4N；由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，由题意知，s=12cm，则h=s=1/3×12cm=4cm；η=W有用/W总×100%=Gh/Fs×100%≈69.4%；（2）使用一个重力为G1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物G，设把重物G提起h，此时滑轮组的机械效率为：η=W有用/W总=Gh/(G+G1)h=G/(G+G1)，所以，75%=G/(G+G1)，所以，G1=G﹣﹣①，同理使用一个重力为G2的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物G，设把重物G提起h，此时滑轮组的机械效率为：90%=G/(G+G2)，所以，G2=G﹣﹣②，①/②得，G2/G1=1：3。