Question

19．如圖是“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重3N．實(shí)驗(yàn)時(shí)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.5N，鉤碼上升的高度為8cm，不計(jì)繩重和摩擦，求：
（1）彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離；
（2）動(dòng)滑輪重；
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離：
s=nh=3×8cm=24cm；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可知，動(dòng)滑輪重：
G_動(dòng)=nF-G=3×1.5N-3N=1.5N；
（3）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{3N}{3×1.5N}$×100%≈66.7%．
答：（1）彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)的距離為24cm；
（2）動(dòng)滑輪重為1.5N；
（3）滑輪組的機(jī)械效率約為66.7%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組繩子距離和動(dòng)滑輪重力、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，利用好公式s=nh、由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）和η=$\frac{G}{nF}$×100%是關(guān)鍵．