Question

如圖所示，滑輪組工作時摩擦不計．

（1）當被提升的物重為90N時，繩端施加40N的拉力可以使物體勻速上升，求滑輪組的機械效率η1；

（2）當被提升的物重為120N時，繩端需施加多大的力可使物體勻速上升？這時滑輪組的機械效率η2何值？

 

Answer 1

（1）滑輪組的機械效率為75%；（2）當被提升的物重為120N時，繩端需施加50N的力可使物體勻速上升，這時滑輪組的機械效率為80%．

【解析】

試題分析：（1）由圖可知，承擔物重的繩子股數n=3，設重物被提升h，則拉力端移動的距離s=3h，知道物重G1和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小F1和拉力端移動的距離求出總功W總=F1s，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率η1；

根據F1=（G輪+G1）求動滑輪重；

（2）當物重為G2，利用F2=（G輪+G2）求拉力大小F2；

再根據（1）的求法求出滑輪組的機械效率η2．

【解析】
（1）由圖可知，承擔物重的繩子股數n=3，

滑輪組的機械效率：

η1======75%；

∵F1=（G輪+G1），即：40N=（G輪+90N），

∴G輪=30N；

（2）當提升的物重為G2=120N時，

∵摩擦不計，

∴拉力：F2=（G輪+G2）=（30N+120N）=50N，

此時滑輪組的機械效率：η2======80%．

答：（1）滑輪組的機械效率為75%；

（2）當被提升的物重為120N時，繩端需施加50N的力可使物體勻速上升，這時滑輪組的機械效率為80%．