Question

用如图所示的滑轮组提升重物，已知物重为250N，每只动滑轮重15N，绳重及摩擦不计，
（1）给你一根能承受60N拉力的绳子，画出滑轮组的绳子绕法？
（2）匀速提升重物时，绳端的拉力是多大？滑轮组的机械效率是多大？
（3）用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为何值？

Answer 1

解：（1）∵F===60N，
∴n≈4.67，则承重绳子的股数应为5，即n=5，滑轮组绕法如图所示．
（2）由（1）可知，n=5，
绳子的拉力：F==56N，
此时滑轮组的机械效率：
η=====≈89%；
（3）∵F=（G_物+G_轮），绳子能承受的最大拉力为60N，
∴能提升的最大物重：
G_大=5F_大-G_轮=5×60N-30N=270N，
此时滑轮组的机械效率：
η′=====90%．
答：（1）滑轮组的绕法如图所示；
（2）匀速提升重物时，绳端的拉力是56N；此时滑轮组的机械效率是89%；
（3）用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为90%．
分析：（1）根据题意求出承重绳子的股数，然后作出滑轮组的绕法．
（2）由滑轮组公式求出绳子的拉力，然后由滑轮组公式求出滑轮组的效率．
（3）用同一个滑轮组提升重物，提升的重物越重，机械效率越高；知道绳子能承受的最大拉力，求出滑轮组能提升的最大物重，再利用效率公式求滑轮组的最大机械效率．
点评：本题考查了滑轮组的绕法、机械效率的计算，在绳重及摩擦不计时，灵活运用公式F=（G_物+G_轮）是本题的关键．