Question

5．如圖為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重為6N，彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示（摩擦不計(jì)）．
（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)對細(xì)繩的拉力為多大？
（2）若鉤碼3s內(nèi)上升0.1m，則彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為多大？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率為多大？

Answer 1

分析 （1）由圖讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，即對細(xì)繩的拉力；
（2）由滑輪組結(jié)構(gòu)得出承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，利用W_總=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$即可求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖示可知，彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N，彈簧測力計(jì)的示數(shù)是F=2.4N；
（2）由圖知n=3，s=3h=3×0.1m=0.3m
W=Fs=2.4N×0.3m=0.72J；
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.72J}{3s}$=0.26W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{6N}{3×2.4N}$×100%≈83.3%．
答：（1）由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)對細(xì)繩的拉力為2.4N；
（2）若鉤碼3s內(nèi)上升0.1m，則彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為0.26W；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵：一是使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是利用好推導(dǎo)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$．