Question

如圖所示，在“測滑輪組機械效率”實驗中，物體重為G=5.4N．實驗時要豎直向上且

勻速

拉動彈簧測力計．若物體上升高度為10cm，此時彈簧測力計的示數如圖示，則滑輪組的機械效率是

75%

．若僅減小物體的重量，該滑輪組的機械效率將

減小

（填“增大”、“減小”或“不變”）（不計摩擦）．

Answer 1

分析：（1）只有在勻速拉動時，彈簧測力計的示數才和拉力的大小相等；
（2）由圖中滑輪組的結構可知承擔物重的繩子股數n=3，重物上升h，則拉力端移動的距離s=3h，讀出彈簧測力計的示數即拉力大小，又知道鉤碼總重，可以求出有用功、總功，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）使用滑輪組時，做的額外功不變，減小鉤碼的個數，減小了有用功，因此機械效率會變小．

解答：解：（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計，這樣彈簧測力計處于平衡狀態，彈簧測力計的示數才反映了拉力的大小；
（2）由圖可知，n=3
彈簧測力計的分度值為0.2N，彈簧測力計的示數為2.4N，
W_有=Gh=5.4N×0.1m=0.54J，
∵重物有3段繩子承擔，
∴s=3h=3×0.1m=0.3m，
∴W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
η=

W有

W總

×100%=

0.54J

0.72J

×100%=75%；
（3）整個滑輪組保持不變，即額外功不變；
因為對重物做的功為有用功，減小鉤碼的個數，即減小了有用功，機械效率就會減小．
故答案為：勻速；75%；減小．

點評：（1）滑輪組做的有用功是提升物體重力做的功，額外功是克服動滑輪重力和繩子重力及摩擦做的功，總功是拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值．
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的物重有關，同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．