Question

小文同学在“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=（4+0.4）×0.1J=0.44J
总功  W_总=Fs=1.6×0.3J=0.48J
机械效率：η=

W有用

W总

×100%≈97%，
答：当匀速吊起4N重的钩码时，该滑轮组的机械效率约为91.7%．
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、额外功、总功的概念：
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=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功：W_总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J
所以滑轮组的机械效率为：η=

W有用

W总

×100%=

0.4J

0.48J

×100%≈83.3%
答：滑轮组的机械效率为83.3%．

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．