Question

张明同学用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时，拉线的绕法如图所示．每个钩码重均为0.5N，将钩码5s内匀速向上提升20cm，弹簧测力计的示数为1N，问：
（1）钩码匀速向上过程中机械能怎样变化？
（2）在实验过程中，拉力做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

解：（1）钩码匀速上升过程中，动能不变，重力势能增加，所以机械能增大；
（2）拉力所做的总功：W_总=Fs=1N×0.6m=0.6J，
拉力的功率：P===1.2W；
（3）有用功：W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J，
η=×100%=×100%=66.7%．
答：（1）钩码匀速向上过程中机械能增大；
（2）拉力做功的功率是1.2W；
（3）滑轮组的机械效率是66.7%．
分析：（1）机械能是动能与势能的总和，依次分析其变化，便可确定机械能的情况；
（2）求出拉力做的功，再利用功率的公式计算即可；
（3）再求出有用功，即可代入机械效率的公式进行计算．
点评：此类题中先要读图明确滑轮组的省力情况，再根据力与距离的对应关系分别按要求计算有用功、总功、机械效率、功率等量，这是解题的一般思路．