Question

19．如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．
（1）将弹簧测力计向上移动15cm，则钩码上升的高度为5cm，该滑轮组的机械效率为83.3%；
（2）取下2个钩码，再做实验，此时滑轮组的机械效率将减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）由图可知承担物重的绳子股数n，根据绳端移动距离与物体上升高度之间的关系s=nh，求出钩码上升的高度；
利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$求滑轮组的机械效率．
（2）滑轮组一定时，减小提升物体的重，有用功在总功中比值减小，机械效率降低．

解答 解：（1）动滑轮和钩码有三段绳子承担，因此钩码上升的高度h=$\frac{s}{n}$=$\frac{15cm}{3}$=5cm；
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{2.4N×3}$×100%≈83.3%．
（2）取下2个钩码后，则所做的有用功减小，而额外功不变，所以有用功在总功所占的比例减小，所以滑轮组的机械效率减小．
故答案为：（1）5；83.3%；（2）减小．

点评 （1）此题考查了绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh．
（2）本题关键：一是使用滑轮组承担物重的绳子股数n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是利用好推导公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求滑轮组的机械效率．