Question

如图所示装置，绳重及摩擦不计．
（1）请利用图示的3个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；
（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）当物重为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？
（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？

Answer 1

分析：（1）绳子只能从定滑轮开始绕线，动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上．
（2）根据公式η=

W有用

W总

=

Gh

FS

可求滑轮组的机械效率；已知动滑轮上绳子的段数和物体重力的大小，根据公式η=

G

G+G动

可求动滑轮的重力．
（3）已知物重和动滑轮的重力，根据公式F=

G+G动

n

可求绳子拉力的大小．
（4）已知拉力的大小和动滑轮的重力以及动滑轮上绳子的段数，根据公式F=

G+G动

n

可求物体的最大重力．

解答：解：（1）动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；

（2）此时该滑轮组的机械效率为η=

Gh

FS

=

50N

20N×4

=62.5%；动滑轮的重力为G_动=

G

η

-G=

50N

62.5%

-50N=30N；
答：此时该滑轮组的机械效率为62.5%．
（3）拉力F₁=

G1+G动

4

=

90N+30N

4

=30N；
答：绳端拉力为30N．
（4）物体最重为G_大=nF_大-G_动=4×60N-30N=210N．
答：物体最重为210N．

点评：本题考查机械效率、动滑轮的重力、拉力、物体的重力等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；难点是滑轮组绳子的绕线．