Question

【題目】如圖為某同學測動滑輪機械效率的示意圖。他用彈簧測力計拉動繩子的自由端，將質量為200g的鉤碼從A位置勻速提升到B位置，同時彈簧測力計從圖中的A′位置勻速豎直上升到B′位置，這個過程用時2秒，彈簧測力計對繩的拉力為F．請你根據這個同學做的實驗完成下列問題：

（1）準備了下列器材：鉤碼、天平、滑輪組、細繩、彈簧測力計和刻度尺，其中多余的器材是_______；

（2）如圖，由刻度尺的讀數可知，鉤碼上升的距離是_______cm。

（3）若彈簧測力計的讀數為1.2N，則這個動滑輪的機械效率是_______，拉力F做功的功率是_______W。

Answer 1

【答案】 天平 10.0 83.3% 0.12

【解析】

（1）由于已知鉤碼的質量是200g，所以實驗中不需要測量質量，故多余的器材是天平；

（2）由圖知道，刻度尺的分度值為1cm， B的刻度為10.0cm，所以，鉤碼上升的距離是10.0cm；

（3）根據題意知道，彈簧測力計從圖中的A′位置勻速豎直上升到B′位置，繩端上升的高度是：s=20.0cm，滑輪組做的總功是：W總=Fs=1.2N×20×10-2 m=0.24J

所以，拉力F做功的功率是：P= W總/t=0.24J/2s=0.12W

滑輪組做的有用功是：W有用=Gh=mgh=0.2g×10N/kg×10×10-2 m=0.2J

η=W有用/W總×100%=0.2J/0.24J×100%=83.3%