Question

如圖所示是小明同學測滑輪組機械效率的實驗裝置圖．他用2秒鐘使重物勻速上升了0.4米，做了2.4J的有用功．不計繩重及摩擦．請回答：
（1）小明所用拉力是多少？
（2）拉力的功率是多大？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？
（4）根據(jù)題目所提供的相關信息，還可以求出其他一些物理量．請從中任選一個并加以解答．

Answer 1

分析：首先根據(jù)動滑輪由幾段承擔，來確定滑輪組的繩子段數(shù)，然后根據(jù)公式逐個計算．
（1）彈簧測力計示數(shù)即可讀出小明所用的拉力；
（2）先根據(jù)公式W=FS求出總功，再利用公式P=

W

t

求出功率；
（3）滑輪組機械效率用η=

W有用

W總

計算；
（3）根據(jù)題目所提供的相關信息，找出其它的物理量信息，應根據(jù)已知數(shù)據(jù)中進行最簡單的計算就能求出的物理量．

解答：解：（1）由圖可知，彈簧測力計的分度值是0.5N，指針指在2N到3N之間，所以小明所用的拉力F=2.5N；
（2）由（1）知F=2.5N；則W_總=Fs=2.5N×1.2m=3J；
拉力的功率P=

W總

t

=

3J

2s

=1.5W；
答：拉力的功率是1.5W；
（3）又W_有用=2.4J；
所以滑輪組機械效率用η=

W有用

W總

=

2.4J

3J

=80%；
答：該滑輪組的機械效率是80%；
（4）因不計繩重及摩擦．由做了2.4J的有用功使重物勻速上升了0.4m可求：
物體的重力：G_物=

W有

h

=

2.4J

0.4m

=6N；
答：物體的重力為6N．
由圖可知：動滑輪由3段繩子承擔，則滑輪組的繩子段數(shù)n=3．
則可求彈簧測力計勻速向上運動的距離：S=nh=3×0.4m=1.2m；
答：彈簧測力計勻速向上運動的距離是1.2m．

點評：本題所涉及到的公式特別多，要根據(jù)滑輪組確定繩子段數(shù)n，然后利用公式認真計算．在計算過程中，要注意單位換算、公式變形等問題．