Question

在測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示：

鉤碼重（N）	彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)（N）	鉤碼移動(dòng)的距離（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離（m）	有用功（J）	總功（J）	機(jī)械效率
4.5	1.8	0.1	0.3

（1）在表中空白處分別寫出有用功、總功和機(jī)械效率的值；
（2）畫出滑輪組的繞法；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使彈簧測(cè)力計(jì)做

勻速豎直

運(yùn)動(dòng)．
（4）若增加鉤碼，滑輪組的機(jī)械效率將

增大

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W_有用=Gh，W_總=Fs，η=

W有用

W總

可求出表格中的數(shù)據(jù)；
（2）根據(jù)s與h的關(guān)系可判斷滑輪組承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再據(jù)此畫出其繞繩方法；
（3）因?yàn)槔K子的自由端與動(dòng)滑輪連接，所以彈簧測(cè)力計(jì)勻速豎直接動(dòng)時(shí)，其示數(shù)才能準(zhǔn)確反應(yīng)所承擔(dān)拉力的大小；
（4）增加鉤碼相當(dāng)于在額外功不變的情況下，增加有用功，所以機(jī)械效率將增大．

解答：解：（1）W_有用=Gh=4.5N×0.1m=0.45J；W_總=Fs=1.8N×0.3m=0.54J；η=

W有用

W總

=

0.45J

0.54J

=83.3%．

鉤碼重（N）	彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)（N）	鉤碼移動(dòng)的距離（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離（m）	有用功（J）	總功（J）	機(jī)械效率
4.5	1.8	0.1	0.3	0.45	0.54	83.3%

（2）因?yàn)閟=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，如圖；
 
（3）根據(jù)二力平衡，同時(shí)也為了使拉力的方向與滑輪的直徑垂直，應(yīng)勻速豎直拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（4）在額外功不變的情況下，增加鉤碼重，有用功會(huì)增加，所以機(jī)械效率會(huì)增大．
故答案為：（1）見表格；（2）如圖；（3）勻速豎直；（4）增大．

點(diǎn)評(píng)：（1）熟練掌握功和機(jī)械效率的公式是計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵；
（2）先判斷s與h的關(guān)系，再連接滑輪組，才是正確的做法；
（3）解決此問題用到了二力平衡和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是省力杠桿兩方面的知識(shí)；
（4）明確有用功、額外功、總功的關(guān)系，才能在條件改變時(shí)判斷機(jī)械效率的變化．