Question

9．重為200N的物體靜止在水平地面上．小剛用如圖1所示的動(dòng)滑輪將物體勻速豎直提升3m，已知?jiǎng)踊�輪�?0N，不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦．
（1）求小剛作用在繩上的拉力F；
（2）求該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（3）小明認(rèn)為，只需要再添一個(gè)定滑輪就可以用向下的力提升重物．請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替繩子，在圖2中畫(huà)出滑輪組的繞繩方式．

Answer 1

分析 （1）使用動(dòng)滑輪可以省一半的力；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的公式分析；
（3）滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)下面的動(dòng)滑輪，再繞過(guò)上面的定滑輪；二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，繞過(guò)定滑輪，然后再繞過(guò)動(dòng)滑輪．

解答 解：（1）由圖可知，圖1為動(dòng)滑輪，使用動(dòng)滑輪能省一半的力，不計(jì)繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦，則小剛作用在繩上的拉力為：
F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{2}$×（200N+50N）=125N；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{{G}_{物}h}{{G}_{物}h+{G}_{輪}h}$×100%=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}+{G}_{輪}}$×100%=$\frac{200N}{200N+50N}$×100%=80%．
（3）因?yàn)槭侨苏驹诘孛嫔嫌孟蛳碌牧μ嵘�重物，所以�?段繩子承擔(dān)物重，應(yīng)從定滑輪開(kāi)始繞線(xiàn)，繞過(guò)下面的動(dòng)滑輪，再繞過(guò)上面的定滑輪；如圖所示：
．
答：（1）求小剛作用在繩上的拉力F為125N；（2）求該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為80%；（3）滑輪組的繞繩方式如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械效率的計(jì)算，同時(shí)考查了滑輪組繩子繞線(xiàn)的畫(huà)法，是一道基礎(chǔ)題．