Question

18．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．
（1）由圖可知拉力大小為2.4 N，
（2）若鉤碼上升的高度為0.1m，所做的有用功是0.6 J．
（3）該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．（百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)）
（4）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪組的機(jī)械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（5）分析一下此滑輪組的機(jī)械效率小于100%的原因可能是要克服動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦做額外功．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值讀數(shù)；
（2）（3）由圖中滑輪組的結(jié)構(gòu)可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，重物上升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=3h，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的個(gè)數(shù)，增大了有用功，因此機(jī)械效率會(huì)變大；
（5）機(jī)械效率小于100%，是因?yàn)橛蓄~外功的存在．

解答 解：（1）由圖可知測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，拉力大小為2.4N；
（2）若鉤碼上升的高度為0.1m，則所做的有用功：
W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
（3）由圖可知n=3，則該過程做的總功：
W_總=Fs=Fnh=2.4N×3×0.1m=0.72J；
滑輪組的機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%；
（4）滑輪組保持不變，提升相同高度時(shí)額外功不變；增加鉤碼的個(gè)數(shù)（即增加了物重），則增大了有用功，機(jī)械效率就會(huì)增大．
（5）使用滑輪組的目的是提升物體到達(dá)一定高度，但是在提升物體時(shí)把動(dòng)滑輪和繩子一起提了起來，另外還有繩子之間的摩擦，這些都是不需要又不得不做的額外功，因?yàn)橛蓄~外功的存在，滑輪組的機(jī)械效率總小于100%．
故答案為：（1）2.4；（2）0.6；（3）83.3%；（4）增大；（5）要克服動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦做額外功．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量滑輪組機(jī)械效率，考查測(cè)力計(jì)讀數(shù)、機(jī)械效率的計(jì)算及影響效率的因素．