Question

圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重6N．
（1）實驗時要豎直向上

勻速

拉動彈簧測力計，由圖可知拉力大小為

2.4

N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動

24

cm，該滑輪組的機械效率為

83.3%

．
（2）若僅增加鉤碼的個數(shù)，該滑輪組有機械效率將

增大

（增大/減小/不變）；
（3）如果拉彈簧測力計時用力較大，使物體運動的速度越來越大，則測得的滑輪組的機械效率將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）只有在勻速拉動時，彈簧測力計的示數(shù)才和拉力的大小相等；由圖中滑輪組的結構可知承擔物重的繩子股數(shù)n=3，重物上升h，則拉力端移動的距離s=3h，讀出彈簧測力計的示數(shù)即拉力大小，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據(jù)機械效率的公式求滑輪組的機械效率．
（2）使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的個數(shù)，增大了有用功，因此機械效率會變大．
（3）如果拉彈簧測力計時用力較大，使物體運動的速度越來越大，此時測得的拉力偏大，總功偏大，有用功不變，則機械效率偏低．

解答：解：（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．這樣彈簧測力計處于平衡狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)才反映了拉力的大�。�
由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N．
W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段繩子承擔，
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W_總=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=

W有用

W總

×100%=

0.48J

0.576J

×100%≈83.3%．
（2）整個滑輪組保持不變，即額外功不變．因為對重物做的功為有用功，增加鉤碼的個數(shù)，即增大了有用功，機械效率就會增大．
（3）如果拉彈簧測力計時用力較大，使物體運動的速度越來越大，此時所測的拉力偏大，則計算出的總功偏大，有用功不變，所以機械效率偏�。�
故答案為：（1）勻速；2.4；24；83.3%；（2）增大；（3）偏�。�

點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的物重有關，同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．