Question

7．一個(gè)質(zhì)量為50kg的中學(xué)生，用如圖所示的滑輪組進(jìn)行吊裝貨物，動滑輪重為50N，不計(jì)繩重和摩擦，當(dāng)學(xué)生的拉力為125N，使貨物升高10m，則貨物的重為200N；該學(xué)生繼續(xù)使用這個(gè)滑輪組分批將4950N的貨物吊起來，他若在滑輪組的最大機(jī)械效率時(shí)提升貨物，則最大的機(jī)械效率不大于95%%．

Answer 1

分析 （1）由圖通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）計(jì)算貨物重力；
（2）同一滑輪組，提起的物體越重，其機(jī)械效率越高．根據(jù)學(xué)生重力可知繩子自由端最大拉力，由此計(jì)算能提貨物的最大重力，從而計(jì)算最大機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖通過動滑輪繩子段數(shù)n=2，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動），
所以提起貨物的重為：
G_物=2F-G_動=2×125N-50N=200N；
（2）學(xué)生的重力：G_人=m_人g=50kg×10N/kg=500N，
根據(jù)力的作用是相互的，學(xué)生拉繩的同時(shí)也受到繩子拉他的力，所以繩子自由端最大拉力F′=G_人=500N，
此時(shí)提升貨物的重力最大：G_物′=2F′-G_動=2×500N-50N=950N，
同一滑輪組，提起的物體越重，其機(jī)械效率越高．所以此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率最大：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{G′h}{F′s}$×100%=$\frac{G′}{2F′}$×100%=$\frac{950N}{2×500N}$×100%=95%．
故答案為：200；95%．

點(diǎn)評 本題考查了滑輪組繩子自由端拉力的計(jì)算和機(jī)械效率的計(jì)算．知道滑輪組提起物體越重其效率越高，關(guān)鍵是用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)rF=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）．