Question

10．如圖所示是小明同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置圖．他在2s內(nèi)做了2.4J的有用功使重物勻速上升了0.4m，不計(jì)繩重及摩擦．該滑輪組的機(jī)械效率是80%若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，在不考慮滑輪的摩擦?xí)r，該滑輪組的機(jī)械效率將增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．拉力做功的功率是1.5W．

Answer 1

分析 （1）先計(jì)算總功，滑輪組機(jī)械效率用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算；
（2）由于W_用=G_物h，分析僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)引起的W_用的變化；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{總}(cāng)-{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$=1-$\frac{{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$分析解答；
（3）拉力做的是總功，由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力功率．

解答 解：
（1）由圖知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3，測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.5N，
則：W_總=Fs=Fnh=2.5N×3×0.4m=3J，
已知，W_用=2.4J，
所以滑輪組機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{2.4J}{3J}$×100%=80%；
（2）當(dāng)僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)時(shí)，由W_用=G_物h可知：
利用滑輪組時(shí)的所做的有用功增加；
而滑輪組的W_額沒(méi)有變化，則W_總的增加；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{總}(cāng)-{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$=1-$\frac{{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$可知：在W_額不變的條件下，隨W_總增加，機(jī)械效率增大；
（3）拉力功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3J}{2s}$=1.5W．
故答案為：80%；增大；1.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功、機(jī)械效率和功率的計(jì)算，要能熟練運(yùn)用公式，關(guān)鍵根據(jù)滑輪組確定繩子段數(shù)n．