Question

18．如圖裝置，橫桿連接在兩個(gè)滑輪上（滑輪重均相等），桿重不計(jì)，桿下懸重物G=120牛．在不計(jì)摩擦和繩重的情況下，要?jiǎng)蛩偬崞鹬匚�，需要加拉力�?0牛．若把重物在10秒內(nèi)提升2米，則每個(gè)滑輪重為20牛，這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為75%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，在不計(jì)摩擦情況下，拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_輪）計(jì)算每個(gè)滑輪的重力；
（2）利用W=Gh計(jì)算有用功，利用W=Fs計(jì)算總功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，該滑輪組由2個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成，n=4，
桿重、摩擦和繩重不計(jì)的情況下，則拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_輪），
則每個(gè)滑輪重：
G_輪=$\frac{1}{2}$（4F-G）=$\frac{1}{2}$（4×40N-120N）=20N；
（2）對(duì)重物做的有用功：
W_有用=Gh=120N×2m=240J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=F×4h=40N×4×2m=320J，
這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{240J}{320J}$×100%=75%．
故答案為：20；75．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組時(shí)動(dòng)滑輪重力、有用功、總功和機(jī)械效率的計(jì)算，正確找到承擔(dān)物重的繩子股數(shù)、用好不計(jì)杠桿重、摩擦和繩重時(shí)滑輪組的省力公式是解題的關(guān)鍵．