Question

（2010?通州区一模）图甲是小刚测量滑轮组机械效率的示意图．实验时，他用弹簧测力计拉动绳子自由端，将总重为6N的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示．则：
（1）钩码上升的高度是

8

cm；
（2）拉力F做的功是

0.576

J；
（3）滑轮组机械效率是

83.3

%；
（4）若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将

增大

（填：“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析：由图可读出物体升高的高度、拉力端移动的距离、拉力大小，利用W=Fs求拉力做的总功，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的个数，增大了有用功，因此机械效率会变大．

解答：解：（1）由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N，s=24cm=0.24m，h=8cm=0.08m，
（2）拉力做功：
W_总=Fs=2.4N×0.24m=0.576J，
（3）W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J，
η=

W有用

W总

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%；
（2）整个滑轮组保持不变，即额外功不变．因为对重物做的功为有用功，增加钩码的个数，即增大了有用功，机械效率就会增大．
故答案为：（1）8；（2）0.576；（3）83.3；（4）增大．

点评：（1）滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功，额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功，总功是拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值．
（2）滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关，同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越大．