Question

7．在測量滑輪組機械效率的實驗時，小明同學利用如圖所示的滑輪組提升重物．他做了24J的有用功使重物勻速上升了0.4m，則動滑輪重為15N（不計繩重及摩擦）；該滑輪組的機械效率為80%．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 ①已知有用功和物體上升的高度，可以得到物體的重力；由圖知，施加的拉力和承擔物重的繩子段數(shù)，不計繩重和摩擦，提起物體的力是物重和動滑輪重的n分之一，據(jù)此得到動滑輪的重力；
②已知物重、拉力和承擔物重的繩子段數(shù)，利用機械效率變形公式得到滑輪組的機械效率．

解答 解：
①根據(jù)W_有用=Gh可得，物體受到的重力為：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{24J}{0.4m}$=60N；
由圖可知，n=3，且測力計的拉力為F=25N，
不計繩重及摩擦，則拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動），
所以，動滑輪的重力：G_動=3F-G=3×25N-60N=15N，
②滑輪組的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F•3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{60N}{3×25N}$×100%=80%．
故答案為：115；80%．

點評 此題考查的是滑輪組的特點和機械效率的計算，熟悉滑輪組的特點，會正確判斷作用在動滑輪上的繩子段數(shù)，是解決此題的關(guān)鍵．