Question

測定一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑動(dòng)組成的滑輪組的機(jī)械效率，裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)器材除滑輪組外，還有鉤碼、鐵架臺(tái)、刻度尺、長約2m細(xì)繩，還缺少的器材是

彈簧測力計(jì)

若沒有刻度尺

能

（填能或不能）測出機(jī)械效率；
（2）向上拉彈簧秤時(shí)，應(yīng)使鉤碼

勻速

上升一段距離；
（3）若每個(gè)鉤碼重10N，鉤碼上升的高度是30cm，彈簧秤示數(shù)是12N，則對滑輪組做的有用功為

9J

，總功為

10.8J

，機(jī)械效率為

83.3%

．

Answer 1

分析：（1）在測量滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，需要測量物體的重力、物體上升的高度、拉力、繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)機(jī)械效率的概念計(jì)算．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速拉動(dòng)滑輪時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等．
（3）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）在測量機(jī)械效率時(shí)，要測量物體的重力和繩端的拉力，所以要用到彈簧測力計(jì)．
有用功是克服物體的重力做的功W_有用=Gh；總功是拉力F做的功W=Fs，繩子的有效股數(shù)n=3
所以滑輪組的機(jī)械效率為η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

．
（2）在測量過程中，為了準(zhǔn)確測量拉力需要使測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）有用功是克服物體的重力做的功，所以W_有用=Gh=30N×0.3m=9J；
總功是拉力F做的功，所以W_總=Fs=Fnh=12N×3×0.3m=10.8J；
滑輪組的機(jī)械效率為η=

W有用

W總

×100%=

9J

10.8J

×100%≈83.3%．
故答案為：（1）彈簧測力計(jì)；（2）勻速；（3）9J，10.8J，83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二力平衡的條件的應(yīng)用、繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系、機(jī)械效率的求法及滑輪組的連接，關(guān)鍵是掌握測量滑輪組機(jī)械效率的原理．