Question

如圖所示裝置，繩重及摩擦不計(jì)：
（1）請(qǐng)利用圖示的3個(gè)滑論，補(bǔ)畫(huà)該滑輪組完整的繞線；
（2）當(dāng)物重為40N時(shí)，繩端需用15N拉力才能使物體勻速上升，此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為多少？
（3）如果繩子能承受的最大拉力為60N，那么該滑輪組最大可吊起多重的物體？

Answer 1

分析：（1）繩子只能從定滑輪開(kāi)始繞線，動(dòng)滑輪上有4段繩子，拉力方向向上；
（2）根據(jù)公式η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）繩重及摩擦不計(jì)，根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力，再根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出該滑輪組最大可吊起的物重．

解答：解：（1）動(dòng)滑輪上有4段繩子，拉力方向向上；

（2）此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

40N

4×15N

×100%≈66.7%；
（3）繩重及摩擦不計(jì)，
根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=nF-G=4×15N-40N=20N，
如果繩子能承受的最大拉力為60N，則最大吊起的物重：
G′=nF′-G_動(dòng)=4×60N-20N=220N．
答：（1）滑輪組的組裝如上圖所示；
（2）當(dāng)物重為40N時(shí)，繩端需用15N拉力才能使物體勻速上升，此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為66.7%；
（3）如果繩子能承受的最大拉力為60N，那么該滑輪組最大可吊起220N重的物體．

點(diǎn)評(píng)：本題考查使用滑輪組動(dòng)滑輪的重力、拉力的計(jì)算，關(guān)鍵是繩重及摩擦不計(jì)時(shí)公式F=

1

n

（G+G_動(dòng)）的靈活運(yùn)用；難點(diǎn)是滑輪組繩子的繞線．