试题

（2009·鼓楼区二模）在“再探动滑轮“实验中，分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码所受重力G和上升高度h，改变钩码数量再重复上述步骤2次．（如图所示）（不计绳重和摩擦）
（1）额外功为（用题中给的物理量符号表示）；
（2）只测钩码重G和绳受到的拉力F，机械效率表达式是；
（3）不测绳受到的拉力，只测钩码重G和，也能算出机械效率．

解：（1）①图示的装置是提升钩码，克服钩码的重力做的功是有用功，等于钩码重力和提升高度的乘积，即W_有用=Gh；
②绳子自由端拉力做的功是总功，等于拉力和绳子自由端移动距离的乘积，即W_总=FS；
③绳子自由端移动的距离S和物体提升的高度h之间的关系是S=nh，其中n指的与动滑轮相连的绳子段数．
（2）①该装置的额外功W_额外=W_总-W_有用=FS-Gh；
②只测钩码重G和绳受到的拉力F，机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

FS

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

Fn

×100%；
③不测绳受到的拉力，只测钩码重G和动滑轮重G′，则有用功W_有用=Gh；
总功等于对钩码和动滑轮总共做的功，即W_总=（G+G′）h；
机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

(G+G′)h

×100%=

G

G+G′

×100%．
故答案为：（1）FS-Gh；（2）

G

2F

×100%；（3）动滑轮重G′．