Question

（2008?安溪县质检）如图为测量滑轮组机械效率的实验装置图，4个钩码总重2N．若钩码上升的高度为8cm，实验时要竖直向上

匀速

拉动弹簧测力计，由图可知拉力的大小为

0.8

N，有用功是

0.16

J，总功是

0.192

J，该滑轮组的机械效率为

83.3%

．

Answer 1

分析：（1）只有在匀速拉动时，拉力的大小等于弹簧测力计的示数，才能快速准确测出拉力的大小；
（2）弹簧测力计的读数：明确每一个大格和每一个小格代表的示数，根据指针的位置读数；
（3）有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积，即W_有用=Gh，注意钩码上升高度的单位要换算成米；
（4）总功等于拉力和绳端移动距离的乘积，即W_总=FS，由图可知，用来承重动滑轮的绳子段数为3段，所以绳子移动的距离为物体上升高度的3倍，即S=3h；
（5）机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有用

W总

×100%．

解答：解：（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小；
（2）图中弹簧测力计每一个大格代表1N，每一个小格代表0.2N，所以弹簧测力计的示数为0.8N．
（3）该滑轮组做的有用功：W_有=Gh=2N×0.08m=0.16J
∵重物有3段绳子承担，
∴S=3h=3×0.08m=0.24m
∴该滑轮组做的总功：W_总=FS=0.8N×0.24m=0.192J
∴该滑轮组的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

0.16J

0.192J

×100%≈83.3%．
故答案为：匀速；0.8；0.16；0.192；83.3%．

点评：（1）滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值．
（2）滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大．