Question

小明同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的装置匀速吊起钩码，并记录了如下实验数据：

钩码重G1/N	动滑轮重G2/N	测力计拉力F/N	钩码提升高度h/m	测力计移动距离S/m
4	0.4	1.6	0.1	0.3

根据实验数据，小文同学计算机械效率的过程如下：
有用功：W_有用=（G₁+G₂）h=（4N+0.4N）×0.1m=0.44J
总功：W_总=FS=1.6N×0.3m=0.48J
机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

0.44J

0.48J

×100%≈91.7%
题目最后加上这样的问题：小文同学的计算过程是否正确？如有错误，请在下方空白处写出错误之处并对滑轮组的机械效率作出正确解答．

Answer 1

分析：要解决此题，需要掌握有用功、总功的概念．
知道在滑轮组的机械效率中，有用功是指克服被提升物体重力所做的功；额外功是指克服动滑轮重力及摩擦做的功；总功为有用功与额外功之和，也等于拉力F做的功．

解答：解：在此题中，有用功是指克服钩码的重力做的功．总功是拉力F做的功．所以小文同学的有用功的计算是错误的；
   正确的计算过程应为：
   有用功：W_有用=G₁h=4N×0.1m=0.4J；
   总功：W_总=Fs=1.6m×0.3m=0.48J；
   机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

0.4J

0.48J

×100%≈83.33%．
答：滑轮组的机械效率为83.33%．

点评：此题主要是对滑轮组机械效率的计算，一定要掌握有用功、总功、额外功的概念，掌握它们的计算方法．要知道额外功是克服动滑轮重力和摩擦做的功．此类题目对滑轮组机械效率的理解具有重要作用．