Question

如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示．（摩擦不计）
（1）若钩码3S内上升0.1m，则弹簧测力计拉力做功的功率为多大？该滑轮组的机械效率为多大？
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮的机械效率将如何变化？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知拉力的大小和拉力移动的距离S，先求拉力做的总功W，再利用功率的公式P=计算功率；
已知钩码重力和上升高度，可以得到有用功；求出了有用功和总功，利用机械效率公式η=计算机械效率；
（2）额外功不变，改变的是有用功，利用机械效率公式分析即可得知改变了有用功在总功中的比例．
解答：解：
（1）弹簧测力计的示数是F=2.4N；
拉力做的总功为W_总=FS=2.4N×0.3m=0.72J；
拉力的功率为P===0.24W；
拉力做的有用功为W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J；
滑轮组机械效率为η==≈83.3%．
答：拉力的功率为0.24W；滑轮组机械效率为83.3%．
（2）答：由机械效率公式η=可知，增加钩码的个数，相当于增加了有用功而额外功不变，有用功与总功的比值增大，所以机械效率增加．
点评：不考虑绳重及摩擦，滑轮组的机械效率与物重和动滑轮重有关：在动滑轮重一定时，提升物重越大，机械效率越高；在提升物重一定时，动滑轮重越小，机械效率越大．