Question

用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體，使物體勻速上升3m，所用拉力為400N，摩擦不計(jì)．求：
（1）動(dòng)滑輪有多重．
（2）滑輪組機(jī)械效率是多大．
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，繩端的拉力是多大？這種情況下滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析：從滑輪組的結(jié)構(gòu)圖上看出，直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)n=3，s=3h．
（1）不計(jì)摩擦，知道物體重和拉力大小，利用F=

1

3

（G_輪+G_物）求動(dòng)滑輪重；
（2）知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移動(dòng)的距離求出總功W_總=Fs，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，利用F=

1

3

（G_輪+G_物）求拉力大小，再利用（2）中的方法求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）由圖知，n=3，
∵不計(jì)摩擦，
∴F=

1

3

（G_輪+G_物）
∴G_動(dòng)=3F-G_物=3×400N-900N=300N；
（2）滑輪組機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

3Fh

=

G

3F

=

900N

3×400N

=75%；
（3）提升重1800N的物體時(shí)：
F′=

1

3

（G_輪+G_物′）=

1

3

（300N+1800N）=700N，
此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：
η′=

W′有用

W′總

=

G′h

F′s

=

G′h

3F′h

=

G′

3F′

=

1800N

3×700N

≈85.7%．
答：（1）動(dòng)滑輪有300N重；
（2）滑輪組機(jī)械效率是75%．
（3）若用它勻速提升重1800N的物體，繩端的拉力是700N，這種情況下滑輪組的機(jī)械效率是85.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組拉力的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好不計(jì)摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系[F=

1

3

（G_輪+G_物）]是本題的關(guān)鍵．