Question

用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，使物體勻速上升3m，所用拉力為400N，摩擦不計．求：
（1）動滑輪有多重．
（2）滑輪組機械效率是多大．
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，繩端的拉力是多大？這種情況下滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

解：（1）由圖知，n=3，
∵不計摩擦，
∴F=（G_輪+G_物）
∴G_動=3F-G_物=3×400N-900N=300N；
（2）滑輪組機械效率：
η======75%；
（3）提升重1800N的物體時：
F′=（G_輪+G_物′）=（300N+1800N）=700N，
此時滑輪組的機械效率：
η′=====≈85.7%．
答：（1）動滑輪有300N重；
（2）滑輪組機械效率是75%．
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，繩端的拉力是700N，這種情況下滑輪組的機械效率是85.7%．
分析：從滑輪組的結構圖上看出，直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)n=3，s=3h．
（1）不計摩擦，知道物體重和拉力大小，利用F=（G_輪+G_物）求動滑輪重；
（2）知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移動的距離求出總功W_總=Fs，根據(jù)機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，利用F=（G_輪+G_物）求拉力大小，再利用（2）中的方法求此時滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了使用滑輪組拉力的計算、機械效率的計算，利用好不計摩擦時拉力和物重的關系[F=（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．