Question

如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总重6N，用2.4N竖直向上的拉力匀速拉动细绳．细绳向上移动0.3m所需的时间为3s．求：
（1）拉力做的功和功率？
（2）该滑轮组的机械效率为多大？
（3）如果将图中钩码只数增加，此滑轮组的机械效率将如何变化？

Answer 1

【答案】分析：在解决此题时，首先分析滑轮组由几段绳子承担物重．知道绳端移动距离与物体上升高度的关系：s=nh．
（1）知道拉力做功的功率是总功的功率．知道计算公式W_总=Fs、P=．
（2）知道机械效率是有用功与总功之比．先求出有用功和总功，根据η=求出机械效率．
（3）要了解物重对滑轮组机械效率的影响．被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
解答：解：（1）拉力做的功是：W_总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
拉力的功率为；P=
答：拉力做的功为0.72J；拉力的功率为0.24W．
（2）由图知：此滑轮组由3段绳子承担物重，所以h==
通过该滑轮组做的有用功为：W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
滑轮组的机械效率为：η=
答：该滑轮组的机械效率为83.3%．
（3）若钩码的数量增加，则物体做的有用功在总功中所占的比例增大，所以机械效率增大．
点评：此题主要考查了总功、有用功、机械效率的计算，并且考查了被提升重物对机械效率的影响．关键是分清有用功、总功及从已知条件中找出G、h、F、s．