Question

【题目】用如图所示的滑轮组提升重的物体，动滑轮重，使物体匀速上升，绳重和摩擦不计，求：

（）绳子的自由端的拉力是多大？

（）滑轮组的机械效率是多大？

（）若绳子能承受的最大拉力为，求该装置最大的机械效率．

Answer 1

【答案】（）

（）

（）

【解析】（1）由图知道，通过动滑轮绳子的段数n=3，摩擦不计，绳子的自由端的拉力：

F=（G+G动）/3=（500N+100N）/3=200N；

（2）拉力所做的有用功为：W有 =Gh=500N×2m=1000J；

绳子自由端通过距离：s=nh，

故拉力所做的总功是：W总=Fs=Fnh=200N×3×2m=1200J

故滑轮组的机械效率：η=W有用/W总×100%=1000J/1200J×100%≈83.3%；

（3）已知最大拉力，F′=（Gm+G动）/3

Gm=3F′-G动 =3×400N-100N=1100N；

此时的机械效率，η′=W有用′/W总′=Gmh/F′s=Gmh/F′nh=Gm/nF′=1100N/3×400N=91.7%