Question

在“测定滑轮组机械效率”的实验中（如图所示），每只滑轮重0.6N，每只钩码重2N，共挂3只钩码，弹簧测力计的最大刻度值为2.5N．
（1）在图上画出滑轮组绳子的正确绕法．
（2）实验时，应

 

拉动弹簧测力计．
（3）若不计绳子的质量和摩擦，则绳子自由端的拉力至少为

 

N．
（4）在实验中匀速拉动绳子，弹簧测力计的示数为2.5N，若钩码升高10cm，那么人做的总功是

 

J，有用功为

 

J，滑轮组的机械效率为

 

．
（5）若拿掉一个钩码，则该滑轮组的机械效率将

 

（填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析：（1）根据滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一．F=

1

n

(G物+ G动)，根据F和总重确定承担物重的绳子段数．
（2）为了准确测量拉力，需要匀速拉动测力计．
（3）根据滑轮组的省力特点进行计算．此滑轮组由3段绳子承担物重，所以拉起绳子的力是物重的3分之一．
（4）知道总功是拉力F做的功，W_总=Fs；有用功是克服物体的重力做的功，W_有用=Gh；机械效率是有用功与总功之比．
（5）知道滑轮组的机械效率与物重之间的关系，知道物重越小，所做的有用功越少，机械效率越低．

解答：解：（1）n=

G物+G动

F

=

(2N×3+0.6N)

2.5N

= 2.64
所以需要由3段绳子承担物重．故答案为：

（2）此题拉力方向向上．要正确测量滑轮组的拉力，弹簧测力计需在竖直方向做匀速直线运动．
故答案为：竖直匀速．
（3）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=

1

3

(G物+G动)=

1

3

× (2N×3+0.6N)=2.2N
故答案为：2.2．
（4）因为由3段绳子承担物重，所以s=3h=3×0.1m=0.3m
W_总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J
W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
η=

W有用

W总

=

0.6J

0.75J

=80%
故答案为：0.75；0.6；80%．
（5）若拿掉一个钩码，物体的重力减小，所做的有用功减少，所以滑轮组的机械效率降低．
故答案为：减小．

点评：此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了滑轮组的省力特点及滑轮组的组装，同时还考查了影响滑轮组机械效率的因素以及机械效率的计算．