Question

在测“滑轮组机械效率”的实验中，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A（如图甲所示），然后用大小为50N的拉力匀速竖直向上提升总重为90N的钩码．当钩码上升的高度为10cm时，小明同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B，并测得AB两点间的距离为20cm（如图乙所示）．（不计摩擦与绳重）求：
（1）有用功．
（2）滑轮组的机械效率．
（3）如果小明减少钩码的个数，滑轮组的机械效率会

减小

．（选填“增大”、“减小”或“不变”）

Answer 1

分析：（1）知道提升的总重和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出总功，利用η=

W有

W总

×100%求出机械效率；
（3）减少钩码的个数，有用功减小，额外功不变，有用功在总功中的比值变小，机械效率降低．

解答：解：（1）有用功：
W_有=Gh=90N×10×10^-2m=9J；
（2）由图可知，n=3，
绳端移动的距离：
s=nh=3×10×10^-2m=0.3m，
总功：
W_总=Fs=50N×0.3m=15J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

9J

15J

×100%=60%；
（3）由η=

W有

W总

×100%=

W有

W有+W额

×100%可知，
减少钩码的个数时，有用功减小，额外功不变，有用功在总功中所占的比值减小，机械效率减小．
答：（1）有用功为9J；
（2）滑轮组的机械效率为60%；       
（3）减小．

点评：本题考查了滑轮组机械效率的计算和影响滑轮组机械效率的因素，要注意绳端移动的距离不是AB之间的距离．