Question

13．如圖所示是某同學(xué)“研究動滑輪的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，若不計摩擦，他把重2N的物體勻速提升了0.5m，所用拉力為1.1N，求：
（1）繩子自由端向上移動的距離．
（2）該動滑輪的機(jī)械效率．
（3）用此動滑輪提升的重物加重時，其機(jī)械效率是變大、變小或不變？

Answer 1

分析 （1）由圖可知通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，根據(jù)s=nh計算繩子自由端向上移動的距離．
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算動滑輪的機(jī)械效率．
（3）若不計摩擦，使用動滑輪時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，由此分析機(jī)械效率的變化情況；

解答 解：
（1）由圖可知通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，
繩子自由端向上移動的距離：s=nh=2×0.5m=1m；
（2）動滑輪的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.5m}{1.1N×1m}$×100%≈90.9%；
（3）若不計摩擦，使用動滑輪時，只增加鉤碼的重，增大了有用功，做的額外功不變，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大．
答：（1）繩子自由端向上移動的距離為1m；
（2）該動滑輪的機(jī)械效率為90.9%；
（3）用此動滑輪提升的重物加重時，其機(jī)械效率是變大．

點(diǎn)評 本題考查繩子自由端通過距離、機(jī)械效率的計算和機(jī)械效率因素的理解．機(jī)械效率的因素：物體的重力和機(jī)械重力，物重越大，效率越高．