Question

測滑輪組的機(jī)械效率．選用的滑輪每個重0.6N，每個鉤碼重2N，彈簧測力計的最大量程為2.5N，現(xiàn)掛3個鉤碼：
（1）要完成此實驗最少需

1

個定滑輪和

1

個動滑輪．
（2）在方框中畫出實驗裝置圖．
（3）若不計繩重和摩擦，繩子自由端的拉力為

2.2N

．
（4）在實驗中

豎直勻速

拉動繩子時，彈簧測力計示數(shù)為2.4N，鉤碼升高10cm，則有用功為

0.6

J，總功為

0.72

J，機(jī)械效率為

83.3%

．（結(jié)果保留小數(shù)點后一位有效數(shù)字）
（5）在實驗中若被提升的物體重力一定，則適當(dāng)

增加

（填“增加”或“減小”）動滑輪個數(shù)，就越省力，滑輪組的機(jī)械效率就越

低

．

Answer 1

分析：根據(jù)鉤碼的總重力、動滑輪的重力、彈簧測力計的最大拉力，應(yīng)用滑輪組公式求出滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后確定滑輪組的構(gòu)成，作出滑輪組的繞法；由滑輪組公式求出拉力，由功的公式求出功，由效率公式求出滑輪組效率；根據(jù)影響滑輪組效率的因素分析答題．

解答：解：（1）3個鉤碼的重力=2N×3=6N，每個滑輪的重力為0.6N，彈簧測力計的最大量程為2.5N，承重繩子的股數(shù)至少為3，當(dāng)承重繩子股數(shù)為3時，至少要用1個定滑輪和1個動滑輪；
（2）一個定滑輪、一個動滑輪組成的承重繩子股數(shù)n=3的滑輪組繞法如圖所示；
（3）承重繩子股數(shù)n=3，繩子自由端的拉力F=

G物+G動

n

=

2N×3+0.6N

3

=2.2N；
（4）實驗時應(yīng)豎直勻速拉力繩子，有用功W_有=Gh=6N×0.1m=0.6J，
總功W_總=Fs=Fnh=2.4N×3×0.1m=0.72J．機(jī)械效率η=

W有

W總

=

0.6J

0.72J

×100%=83.3%．
（5）動滑輪的個數(shù)越多，承擔(dān)物重的繩子就越多，也就越省力，但承擔(dān)的動滑輪的重力也就越多，額外功就大，故機(jī)械效率就越低．
故答案為：（1）1；1；（2）滑輪組如圖所示；（3）2.2N；（4）豎直勻速；0.6；0.72；83.3%；（5）增加；低．

點評：本題考查了滑輪組的設(shè)計和組裝、有用功、總功、機(jī)械效率的計算及影響機(jī)械效率的因素．注意在拉動繩子時應(yīng)勻速拉動．