Question

某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率，记录数据如下表：


（1）实验时，应沿竖直方向     拉动弹簧测力计.
（2）第②次实验中，拉力做的总功是     J，滑轮组做的有用功是     J，滑轮组的机械效率=     %（结果保留一位小数）.

Answer 1

（1）匀速          （2）0.72       0.6     83.3

试题分析：在测机械效率的试验中：只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定。重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离物体升高距离的3倍。知道物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离，求出机械效率。实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。W_总=FS=2.4N×0.3m=0.72J．W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J．有用功W_有用=Gh，总功W_总=Fs=F?nh，则滑轮组机械效率η=W_有/W_总=Gh/Fnh=G/Fn=6N/2.4N×3×100%=83.3%；根据第1次和第2次数据可知，提升高度相同时，物重不同，机械效率不同，可见，机械效率可能与物体的重力有关。
点评：物体升高的高度为h，绳子自由端移动的距离为S，二者之间的关系是S=nh，n指与动滑轮相连的绳子段数；使用滑轮组时，额外功主要消耗在克服动滑轮重力、绳子重力及摩擦上，增加钩码的重力，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，机械效率变大。