Question

4．圖1為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，三個鉤碼總重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2.4N，若鉤碼上升的高度為8cm，則彈簧測力計向上移動24cm，該滑輪組的機械效率為83.3%．
（2）圖2中若每個滑輪重一樣，每個鉤碼重也一樣，則機械效率較高的是甲滑輪組，因為乙滑輪個數(shù)多，做相同的有用功乙滑輪組做的額外功多．

Answer 1

分析 （1）實驗過程中要勻速直線拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；由圖可知使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n，利用s=nh求彈簧測力計向上移動的距離；由圖讀出彈簧測力計的示數(shù)，即拉力的大小；利用W=Fs求總功；利用W=Gh求有用功，利用效率公式求出該滑輪組的機械效率；
（2）用不同的滑輪組提升相同的重物時，做的有用功是相同的，如果動滑輪越重，做的額外功就越多，則機械效率就越�。�

解答 解：
（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)；
由圖可知，n=3，
則彈簧測力計向上移動的距離：s=3h=3×8cm=24cm=0.24m；
由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以拉力F=2.4N，
總功：W_總=Fs=2.4N×0.24m=0.576J，
有用功：W_有=Gh=6N×0.08m=0.48J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.48J}{0.576J}$×100%≈83.3%；
（2）對比甲、乙兩圖可以發(fā)現(xiàn)，它們提升相同的物體，即所做有用功相同，但乙滑輪組中的動滑輪有兩個，甲中只有一個，則乙滑輪組做的額外功多，所以甲的機械效率大于乙．
故答案為：勻速；2.4；24；83.3%；（2）甲；乙滑輪個數(shù)多，做相同的有用功乙滑輪組做的額外功多．

點評 本題考查了彈簧測力計的讀數(shù)和有用功、總功、機械效率的計算，是一道較為簡單的計算題．