Question

（2010?通州區模擬）張明同學用如圖所示的滑輪組做“測滑輪組的機械效率”的實驗時，拉線的繞法如圖所示．每個鉤碼重均為0.5N，將鉤碼5s內勻速向上提升20cm，彈簧測力計的示數為1N，問：
（1）鉤碼勻速向上過程中機械能怎樣變化？
（2）在實驗過程中，拉力做功的功率是多少？
（3）滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）機械能是動能與勢能的總和，依次分析其變化，便可確定機械能的情況；
（2）求出拉力做的功，再利用功率的公式計算即可；
（3）再求出有用功，即可代入機械效率的公式進行計算．

解答：解：（1）鉤碼勻速上升過程中，動能不變，重力勢能增加，所以機械能增大；
（2）拉力所做的總功：W_總=Fs=1N×0.6m=0.6J，
拉力的功率：P=

W總

t

=

0.6J

5s

=0.12W；
（3）有用功：W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J，
η=

W有

W總

×100%=

0.4J

0.6J

×100%=66.7%．
答：（1）鉤碼勻速向上過程中機械能增大；
（2）拉力做功的功率是0.12W；
（3）滑輪組的機械效率是66.7%．

點評：此類題中先要讀圖明確滑輪組的省力情況，再根據力與距離的對應關系分別按要求計算有用功、總功、機械效率、功率等量，這是解題的一般思路．