Question

如图1所示，用弹簧测力计拉着绳子利用滑轮组将重3N的物体匀速提升0.5m．
（1）求图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功；
（2）求图1中滑轮组的机械效率；
（3）请在答题卷的图2中画出比图1更省力的绕线．

Answer 1

解：
（1）由图1知道，n=2，则拉力端移动的距离s=2h=2×0.5m=1m，
由图读出拉力F=2.4N，
拉力做功：
W_总=Fs=2.4N×1m=2.4J；
（2）做的有用功：
W_有用=Gh=3N×0.5m=1.5J，
η=×100%=×100%=62.5%；
（3）要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起，如图所示：

答：（1）图1中弹簧测力计对绳的拉力所做的功为2.4J；
（2）图1中滑轮组的机械效率为62.5%；
（3）比图1更省力的绕线如图所示．
分析：（1）由图1知道承担物重的绳子股数n=2，则拉力端移动的距离s=2h，由图读出拉力大小（注意分度值为0.2N），利用W_总=Fs求拉力做功；
（2）知道物体重，利用W_有用=Gh求做的有用功，再利用效率公式求其机械效率；
（3）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．最省力的属于第二种．
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算和滑轮组的组装．滑轮组的组装有两种方法，从定滑轮绕起或从动滑轮绕起．从动滑轮开始绕，承担物重的绳子段数多．