Question

6．如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．
（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为2.4N，若钩码上升的高度为10cm，则有用功是0.6J，滑轮组的机械效率为83.3%．
（2）若减少钩码的个数，该滑轮组的机械效率将变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率就变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）在进行测量工具的读数时，要先认清分度值；
由图可知，该滑轮组绳子的段数为n=3，根据s=nh可以判断出钩码上升的高度；
W_有用=Gh，W_总=Fs，滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值．
（2）（3）影响滑轮组机械效率的因素，一是提升物体的重，二是动滑轮的个数．

解答 解：
（1）弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是2.4N．
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×10cm=30cm=0.3m，
有用功：W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
总功：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%．
（2）若减小钩码的个数，所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功在总功中所占的比例变小，则滑轮组的机械效率变小；
（3）当被提起的重物变重时，该滑轮组所做的有用功就越大，而额外功一定（因为动滑轮重是不变的）时，有用功越大，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率就越高．
故答案为：（1）2.4；0.6；83.3%；（2）变小；（3）变大．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，考查了测力计读数、功的计算、机械效率的计算，还考查到了动滑轮重力对滑轮组机械效率的影响．