Question

16．在如圖甲所示的滑輪組中，不計繩重和摩擦．每次均緩慢豎直拉直每根繩子，將物體G₁勻速提升到同樣的高度．如果物體重G₁從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．動滑輪的重力是多少？

Answer 1

分析 不計繩重和摩擦，動滑輪不變，取物重G=200N，知道此時的機械效率為50%，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$求動滑輪重．

解答 解：
由乙圖可知：當G=200N時，η=50%，
因為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+2{G}_{輪}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{輪}}$，
即：50%=$\frac{200N}{200N+2{G}_{輪}}$，
所以G_輪=100N．
答：動滑輪的重力是100N．

點評 利用好在不計摩擦和繩重時滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+2{G}_{輪}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{輪}}$、能從圖象中得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．