Question

小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．
（1）小红

 

向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：

钩码重（N）	弹簧测力计提升的高度（m）	有用功（J）	总功（J）	机械效率
2	0.4	0.2	0.2	100%

（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮助找出原因

 

．
（3）该滑轮组的机械效率实际为

 

．
（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将

 

（选填“变大”“变小”或“不变”）

Answer 1

分析：实验中测拉力时，应在动滑轮下挂上钩码，线绳的自由端挂在测力计的挂钩上，手握测力计面板使重物匀速上升，读出测力计在移动时的示数；滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；计算滑轮组机械效率时，找准有用功和总功，利用公式η=

W有

W总

，可解决3、4两题；

解答：解：（1）测量拉力时测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确；
（2）动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，弹簧测力计提升高度应为0.5m；
（3）有用功：W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J
物体移动的距离：s=5h=5×0.1m=0.5m
拉力做的总功：W_总=Fs=0.5N×0.5m=0.25J
滑轮组的机械效率为：η=

W有

W总

=

0.2J

0.25J

=80%
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大
故答案：（1）匀速；（2）弹簧测力计提升高度应为0.5m；（3）80%；（4）变大

点评：滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关，如果动滑轮重不变，物体越重，机械效率越高；如果物体重不变，动滑轮越重，机械效率越低．要是考虑绳重和摩擦力的话，绳重和动滑轮重都属于机械本身重力，摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大，使机械效率降低，总的说，滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．