Question

如圖為“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N，彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示．（摩擦不計(jì)）
（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為多大？
（2）若鉤碼在3s內(nèi)上升0.3m，則鉤碼上升的速度為多大？
（3）彈簧測(cè)力計(jì)拉力做功的功率為多大？
（4）該滑輪組的機(jī)械效率為多大？若在原來(lái)的鉤碼下再取下一個(gè)鉤碼，該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化？

Answer 1

解：（1）由圖示，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F=2.4N；
（2）鉤碼上升的速度：
v===0.1m/s；
（3）由圖知n=3，s=3h=3×0.3m=0.9m
W_總=Fs=2.4N×0.9m=2.16J；
P===0.72W；
（4）W_有用=Gh=6N×0.3m=1.8J；
η==≈83.3%；
由機(jī)械效率公式可知，減少鉤碼的個(gè)數(shù)，減少了有用功，而額外功不變，所以機(jī)械效率減�。�
答：（1）彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為2.4N；
（2）鉤碼上升的速度為0.1m/s；
（3）彈簧測(cè)力計(jì)拉力做功的功率為0.72W；
（4）該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%，若在原來(lái)的鉤碼下再取下一個(gè)鉤碼，該滑輪組的機(jī)械效率將減�。�
分析：（1）由圖讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，即對(duì)細(xì)繩的拉力；
（2）知道鉤碼上升的高度和所用時(shí)間，利用速度公式求鉤碼上升速度；
（3）由滑輪組結(jié)構(gòu)得出承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，利用W_總=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（4）求出有用功W_有用=Gh，利用效率公式求該滑輪組的機(jī)械效率；額外功不變，改變的是有用功，利用機(jī)械效率公式分析即可知改變了有用功在總功中的比例．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算以及機(jī)械效率高低的分析，由圖得出n的值，利用好s=nh是本題的關(guān)鍵．