Question

在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，使用如图所示的定滑轮和动滑轮．被拉起的钩码重2N，作用在绳子自由端的实际拉力为0.8N，绳子自由端移动的距离为0.3m，钩码升高的距离为0.1m．根据测量数据可知：
（1）对滑轮组做的总功是______J．
（2）滑轮组做的有用功是______J．
（3）该滑轮组的机械效率是______．
（4）在图中画出实验时滑轮组上绳子的绕法，并用箭头标出拉力F的方向．

Answer

（1）滑轮组绳子末端拉力做的功称为总功，用W总=FS计算；
（2）滑轮组克服被提升物体重力做的功称为有用功，用W有用=Gh计算；
（3）机械效率等于有用功和总功的比值，用η=×100%求出；
（4）物体被提高的高度为h，绳子末端移动的距离为S，则S=nh，求出绳子段数n后，按“奇动偶定”的原则绕线．
【解析】
（1）作用在绳子自由端的实际拉力为0.8N，绳子自由端移动的距离为0.3m，
∴总功为W总=FS=0.8N×0.3m=0.24J
答：对滑轮组做的总功是0.24J．
（2）被拉起的钩码重2N，钩码升高的距离为0.1m，
∴有用功为W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J
答：滑轮组做的有用功是0.2J．
（3）根据有用功和总功，计算机械效率
∴机械效率为η=×100%=×100%=83.3%
答：该滑轮组的机械效率是83.3%．
（4）绳子自由端移动的距离为0.3m，钩码升高的距离为0.1m，
∴与动滑轮相连的绳子段数为：n===3
3为奇数，所以绳子起始端要系在动滑轮的挂钩上，然后往定滑轮的边框开始绕线，如下图所示．
答：滑轮组绳子绕线如下图：