Question

如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）實(shí)驗(yàn)中必須勻速提升鉤碼，此時(shí)有用功W_有=Gh。請(qǐng)根據(jù)功的計(jì)算公式W=FS推導(dǎo)出該表達(dá)式。

（2）第1次實(shí)驗(yàn)中使用該裝置勻速提起1個(gè)鉤碼，第2次實(shí)驗(yàn)中使用該裝置勻速提起4個(gè)鉤碼，高度相同。前后兩次該滑輪組的機(jī)械效率是否相同？為什么？（不計(jì)摩擦和繩重，要求寫出分析過程）

 

Answer 1

（1） 滑輪組對(duì)鉤碼所做的功為有用功（1分），令滑輪組對(duì)鉤碼的拉力為F₁，鉤碼上升高度為h，鉤碼重力為G，故：W_有=F₁h；

鉤碼勻速上升時(shí)處于平衡狀態(tài)，故：F₁=G；（1分）

所以，在勻速提升鉤碼時(shí)，有用功W_有=Gh。（1分）

（2）第2次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率比第1次高（1分）。

由機(jī)械效率公式，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)的機(jī)械效率：η₁=W_有1/W_總1=Gh/（Gh+W_額外1）      （1分）

同理，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)的機(jī)械效率：η₂=W_有2/W_總2=4Gh/（4Gh+W_額外2）              （1分）

其中            W_額外1= W_額外2                                                                                       (1分)

所以            η₁<η₂

（說明：本題用文字說明的方法解答也可以）