Question

如圖1所示，用彈簧測力計拉著繩子利用滑輪組將重3N的物體勻速提升0.5m．
（1）求圖1中彈簧測力計對繩的拉力所做的功；
（2）求圖1中滑輪組的機械效率；
（3）請在答題卷的圖2中畫出比圖1更省力的繞線．

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖1知道承擔物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力端移動的距離s=2h，由圖讀出拉力大�。ㄗ⒁夥侄戎禐�0.2N），利用W_總=Fs求拉力做功；
（2）知道物體重，利用W_有用=Gh求做的有用功，再利用效率公式求其機械效率；
（3）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；
二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，然后再繞過動滑輪．最省力的屬于第二種．
解答：解：
（1）由圖1知道，n=2，則拉力端移動的距離s=2h=2×0.5m=1m，
由圖讀出拉力F=2.4N，
拉力做功：
W_總=Fs=2.4N×1m=2.4J；
（2）做的有用功：
W_有用=Gh=3N×0.5m=1.5J，
η=×100%=×100%=62.5%；
（3）要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪繞起，如圖所示：

答：（1）圖1中彈簧測力計對繩的拉力所做的功為2.4J；
（2）圖1中滑輪組的機械效率為62.5%；
（3）比圖1更省力的繞線如圖所示．
點評：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算和滑輪組的組裝．滑輪組的組裝有兩種方法，從定滑輪繞起或從動滑輪繞起．從動滑輪開始繞，承擔物重的繩子段數(shù)多．