Question

16．小剛同學用如圖所示的滑輪組做“測滑輪組的機械效率”的實驗時，拉線的繞法如圖所示，每個鉤碼重均為0.5N，將鉤碼勻速向上提升20cm，彈簧測力計移動的距離為60cm，彈簧測力計的示數(shù)在為1N，問：
（1）在實驗過程中，對鉤碼做的有用功是多少？
（2）滑輪組的機械效率是多少？
（3）對于同一滑輪組，在繩子拉力允許的范圍內(nèi)，拉起的物體越重，滑輪組的效率越高，請利用所學知識證明這一點．（繩重及摩擦不計）

Answer 1

分析 （1）由W=Gh可以求出有用功．
（2）由W=Fs求出總功，應用效率公式求出滑輪組效率．
（3）應用效率公式求出滑輪組效率，然后根據(jù)效率公式分析答題．

解答 解：（1）有用功：W_有=Gh=0.5N×4×0.2m=0.4J；
（2）總功：W_總=Fs=1N×0.6m=0.6J
滑輪組效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%≈66.7%；
（3）滑輪組效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{物}h}{（{G}_{物}+{G}_{動滑輪}）h}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{動滑輪}}$=$\frac{1}{1+\frac{{G}_{動滑輪}}{{G}_{物}}}$，
G_物越大，滑輪組效率越高．
答：（1）在實驗過程中，對鉤碼做的有用功是0.4J；
（2）滑輪組的機械效率是66.7%；
（3）如上所述．

點評 本題考查了求功、滑輪組效率等問題，應用功的計算公式、效率公式即可正確解題．