Question

5．货物重1400N，动滑轮重100N，（不考虑绳重及摩擦）
（1）要用多大的力才能提升重物？
（2）如果每段绳子只能承受600N的拉力，滑轮组最多能提起多重的货物？
（3）该滑轮组的最大机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不考虑绳重及摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_轮）；
（2）如果每段绳子只能承受600N的拉力，不考虑绳重及摩擦，利用F_最大=$\frac{1}{3}$（G_最大+G_轮）求最大物重；
（3）不考虑绳重及摩擦，提升的物重最大时机械效率最大，根据效率公式求解．

解答 解：
（1）由图知，n=3，不考虑绳重及摩擦，
拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_轮）=$\frac{1}{3}$×（1400N+100N）=500N；
（2）如果每段绳子只能承受600N的拉力，即F_最大=600N，
不考虑绳重及摩擦，由F_最大=$\frac{1}{3}$（G_最大+G_轮）得：
G_最大=3F_最大-G轮=3×600N-100N=1700N；
（3）不考虑绳重及摩擦，提升的物重最大时机械效率最大，
η_最大=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}s}$×100%=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}3h}$×100%=$\frac{{G}_{最大}}{3{F}_{最大}}$×100%=$\frac{1700N}{3×600N}$×100%≈94.4%．
答：（1）要用500N的力才能提升重物；
（2）如果每段绳子只能承受600N的拉力，滑轮组最多能提起1700N的货物；
（3）该滑轮组的最大机械效率是94.4%．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算，利用好不考虑绳重及摩擦拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_轮）是关键．