Question

如圖為測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置圖，4個(gè)鉤碼總重2N．若鉤碼上升的高度為8cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，由圖可知拉力的大小為________N，有用功是________J，總功是________J，該滑輪組的機(jī)械效率為________．

Answer 1

勻速    0.8    0.16    0.192    83.3%
分析：（1）只有在勻速拉動(dòng)時(shí)，拉力的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)，才能快速準(zhǔn)確測出拉力的大�。�
（2）彈簧測力計(jì)的讀數(shù)：明確每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)，根據(jù)指針的位置讀數(shù)；
（3）有用功等于鉤碼重力和鉤碼上升高度的乘積，即W_有用=Gh，注意鉤碼上升高度的單位要換算成米；
（4）總功等于拉力和繩端移動(dòng)距離的乘積，即W_總=FS，由圖可知，用來承重動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)為3段，所以繩子移動(dòng)的距離為物體上升高度的3倍，即S=3h；
（5）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=×100%．
解答：（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，這樣彈簧測力計(jì)處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才反映了拉力的大小；
（2）圖中彈簧測力計(jì)每一個(gè)大格代表1N，每一個(gè)小格代表0.2N，所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0.8N．
（3）該滑輪組做的有用功：W_有=Gh=2N×0.08m=0.16J
∵重物有3段繩子承擔(dān)，
∴S=3h=3×0.08m=0.24m
∴該滑輪組做的總功：W_總=FS=0.8N×0.24m=0.192J
∴該滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%≈83.3%．
故答案為：勻速；0.8；0.16；0.192；83.3%．
點(diǎn)評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動(dòng)滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機(jī)械效率與提升物體的物重有關(guān)，同一滑輪組，提升物體重力越大，機(jī)械效率越大．