Question

【題目】小強(qiáng)同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上，圖中每個(gè)滑輪等重，不計(jì)繩子重和摩擦。如果所送貨物重G從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷，每次均勻速拉動(dòng)繩子，圖乙記錄了在整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重力的增加而變化的圖象。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息完成以下問題：

（1）每個(gè)滑輪的重是多少？

（2）當(dāng)繩子的拉力最大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多少？

（3）如果使用這個(gè)滑輪組提起重物時(shí)，剛好不省力時(shí)，提起的物重為多少N？

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）90%；（3）66.7N。

【解析】

（1）不計(jì)繩子重和摩擦，動(dòng)滑輪不變，取物重G=200N，知道此時(shí)的機(jī)械效率為50%，利用η==求動(dòng)滑輪重；（2）設(shè)提升高度為h，知道提升的最大物重，求出有用功和額外功，利用η==求滑輪組的機(jī)械效率；

（3）由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，不計(jì)繩子重和摩擦，拉力F=（G+G輪總），如果使用這個(gè)滑輪組提起重物時(shí)，剛好不省力時(shí)，即F=G，可得G=（G+G輪總），據(jù)此求提起的物重．

（1）由乙圖可知：當(dāng)G=200N時(shí)，η=50%，因?yàn)棣?/span>===，

即：50%=，解得：G輪=100N；

（2）當(dāng)繩子的拉力最大時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：η=====×100%=90%；

（3）由圖知，n=4，不計(jì)繩子重和摩擦，拉力F=（G+G輪總）如果使用這個(gè)滑輪組提起重物時(shí)，剛好不省力時(shí)，即F=G，可得：G=（G+G輪總）,3G=G輪，解得G=G輪總=×200N≈66.7N．