Question

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图．他做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m，克服绳重及摩擦做了0.2J的功．请你回答：
（1）小明所用的拉力是多少N？
（2）该滑轮组的机械效率是多少？
（3）根据题目所提供的相关信息，还可以求出其它一些物理量．请从中任选两个并加以解答．

Answer 1

分析：首先根据动滑轮由几段承担，来确定滑轮组的绳子段数，然后根据公式逐个计算．
（1）弹簧测力计示数即可读出小明所用的拉力；
（2）滑轮组机械效率用η=

W有用

W总

计算；
（3）根据题目所提供的相关信息，找出其它的物理量信息，应根据已知数据中进行最简单的计算就能求出的物理量．

解答：解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值是0.5N，指针指在2N到3N之间，所以小明所用的拉力F=2.5N；
（2）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h=1.2m
W_总=Fs=2.5N×1.2m=3J；
滑轮组机械效率用η=

W有用

W总

×100%=

2.4J

3J

×100%=80%；
（3）因不计绳重及摩擦．由做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m可求：
物体的重力：G_物=

W有用

h

=

2.4J

0.4m

=6N；
根据有用功和总功，可求出额外功：W_额=W_总-W_有用=3J-2.4J=0.6J；
克服动滑轮重力做的功为：W_动=0.6J-0.2J=0.4J；
则动滑轮重力G_动=

W动

h

=

0.4J

0.4m

=1N．
答：（1）小明所用的拉力是2.5N；
（2）该滑轮组的机械效率是80%；
（3）物体重力为6N；所做额外功为0.6J；克服动滑轮重力做的功为0.4J；动滑轮的重力为1N（选其中两个便可）．

点评：本题所涉及到的公式特别多，要根据滑轮组确定绳子段数n，然后利用公式认真计算．在计算过程中，要注意单位换算、公式变形等问题．特别是第（3）问，考查了学生的发散思维，在分析时，应由简入繁，层层递进．