Question

小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图24所示的滑轮组将重为3.0N的物体匀速提起，所用拉力如图所示，若物体在2s内上升了20cm（忽略摩擦及绳重）．试求：
（1）拉力的功率． （2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

解：
（1）h=20cm=0.2m，从图可知，拉力F=1.2N，n=3，则S=3h=3×0.2m=0.6m，
拉力做的总功为：
W_总=FS=1.2N×0.6m=0.72J，
拉力做功的功率为：P===0.36W．
答：拉力的功率为0.36W．
（2）对物体做的有用功为：
W_有用=Gh=3.0N×0.2m=0.6J，
该滑轮组的机械效率为：
η=×100%=×100%≈83.3%．
答：滑轮组的机械效率为83.3%．
分析：由图知，承担物重的绳子股数n=3，S=3h，
（1）拉力F从图中弹簧秤的示数读出，用公式W_总=FS计算总功，又知道做功的时间，利用公式P=计算拉力做功的功率；
（2）提起货物做的功是有用功，利用公式W_有用=Gh计算有用功，再利用公式η=计算机械效率．
点评：本题考查了有用功、总功、机械效率、功率的计算，考查的知识点较多，本题关键：一是判断承担物重的绳子段数（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是区分有用功和总功（从我们的目的出发分析，对我们有用的为有用功）．