Question

張明同學(xué)用如圖所示的滑輪組做“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉線的繞法如圖所示．每個(gè)鉤碼重均為0.5N，將鉤碼勻速向上提升20cm，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為60cm，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1N，問(wèn)：
（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)鉤碼做的有用功是多少？
（2）滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（3）為什么總功總是大于有用功？

Answer 1

解：（1）對(duì)鉤碼做的有用功：W_有=Gh=4×0.5N×0.2m=0.4J；
（2）拉力做的總功：W_總=Fs=1N×0.6m=0.6J；
滑輪組的機(jī)械效率η==66.7%；
（3）滑輪組在使用時(shí)，繩子與滑輪間一定存在摩擦，并且動(dòng)滑輪也受到重力，因此額外功一定存在，所以總功一定大于有用功．
答：（1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)鉤碼做的有用功是0.4J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率是66.7%；
（3）滑輪組在使用時(shí)，繩子與滑輪間一定存在摩擦，并且動(dòng)滑輪也受到重力，因此額外功一定存在，所以總功一定大于有用功．
分析：使用滑輪組時(shí)，提起重物做的功是有用功，拉力做的功是總功，找準(zhǔn)有用功和總功，利用公式可求出機(jī)械效率；滑輪組在使用時(shí)一定會(huì)有額外功．
點(diǎn)評(píng)：滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低．要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說(shuō)，滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．要提高機(jī)械效率，應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí)，最大限度的增加被吊物體重力．