Question

16．如圖所示是小明同學測滑輪組機械效率的實驗裝置圖．他做了2.4J的有用功使重物勻速上升了0.4m，所用的拉力為3N，不計繩重及摩擦．請你回答：
（1）小明所用的拉力做的功是多少？
（2）小明所做額外功是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析 首先根據(jù)動滑輪由幾段承擔，來確定滑輪組的繩子段數(shù)，然后根據(jù)公式逐個計算．
（1）已知拉力，知道重物上升的高度，從而可以計算出拉力移動的距離，根據(jù)公式W=Fs求出總功．
（2）知道小明做的有用功和總功，根據(jù)W_額=W_總-W_有用計算出額外功；
（3）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算滑輪組機械效率．

解答 解：
（1）從圖可知，動滑輪由3段承擔；
拉力移動的距離為：s=3h=3×0.4m=1.2m，
拉力做的總功為：W_總=Fs=3N×1.2m=3.6J；
（2）額外功W_額=W_總-W_有用=3.6J-2.4J=1.2J；
（3）滑輪組機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{2.4J}{3.6J}$×100%≈66.7%．
答：
（1）小明所用拉力做的功是3.6J；
（2）小明需要做的額外功是1.2J；
（3）該滑輪組的機械效率是66.7%．

點評 此題主要考查的是學生對滑輪組總功、額外功、機械效率計算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．