Question

小明測滑輪組機械效率的實驗過程如圖所示．小明勻速拉動彈簧測力計時，彈簧測力計的示數如圖丁所示．
（1）根據上面的實驗數據，計算該滑輪組做的有用功、總功和機械效率（寫出計算步驟）．
（2）若增加提升鉤碼的個數，該滑輪組的機械效率______（填“增大”、“不變”或“減小”）．影響該滑輪組機械效率的因素還有______．

Answer 1

解：（1）由圖示可知，鉤碼的重G=2N；鉤碼移動的距離h=40cm-30cm=10cm；有用功W_有=Gh=2N×0.10m=0.2J；拉力的大小F=0.8N；拉力移動的距離s=80cm-50cm=30cm；總功W_總=FS=0.8N×0.30m=0.24J；
η=×100%=×100%=83.3%．
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，因此機械效率會變大；影響滑輪組機械效率的因素有：動滑輪重，繩的重及機械的摩擦．
故答案為：（1）W_有=0.2J，W_總=0.24J；η=83.3%．（2）增大；動滑輪重，繩的重及機械的摩擦．
分析：（1）由圖示彈簧測力讀出其示數，然后由功的公式求出有用功、總功，然后由效率公式求出滑輪組的效率．
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率變大．
點評：滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．