Question

【題目】如圖所示，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg．
（1）在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組．
（2）在向上提升箱子的過程中，人對(duì)繩子的拉力為多大？
（3）在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：對(duì)由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組，可繞線的方法有兩股和三股兩種，兩種方法都達(dá)到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股繞線的方法拉力方向向上；有兩股繞線的方法拉力方向向下，根據(jù)題意工人站在地面上可知拉力方向向下，是有兩股繞線的這種方法．滑輪組繞線如圖所示：

（2）解：由圖可知：在不計(jì)繩重及摩擦的情況下，動(dòng)滑輪和重物由兩股繩子承擔(dān)，拉力就是滑輪組提升物體和動(dòng)滑輪總重的二分之一．則：

人對(duì)繩子的拉力F= （G箱+G動(dòng)）= （500N+8kg×10N/kg）=290N

（3）解：在不計(jì)繩重及摩擦的情況下，提升過程的有用功W有=Gh．

總功W總=Fs=Fnh．

機(jī)械效率η= ×100%= ×100%= ×100%=86.2%．

（或η= ×100%= ×100%=86.2%）

【解析】（1）滑輪組繩子的繞法有兩種： 一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過下面的動(dòng)滑輪再向上繞到定滑輪上，依次反復(fù)繞，這種繞法有偶數(shù)段繩子承擔(dān)物重；
二是繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過上面的定滑輪再向下，依次反復(fù)繞，這種繞法有奇數(shù)段繩子承擔(dān)物重．（2）在不計(jì)繩重及摩擦的情況下，動(dòng)滑輪由幾股繩子承擔(dān)，拉力就是滑輪組提升物重與動(dòng)滑輪總重的幾分之一．繩子移動(dòng)的距離就是重物升高高度的幾倍．（3）在不計(jì)繩重及摩擦的情況下，機(jī)械效率可利用公式η= 計(jì)算．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解滑輪組繩子拉力的計(jì)算(1、根據(jù)題意確定重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動(dòng)距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動(dòng)距離就是：nh；3、看是否計(jì)動(dòng)滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計(jì)）當(dāng)不計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計(jì)動(dòng)滑輪重力時(shí)，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）)，還要掌握滑輪（組）的機(jī)械效率(關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF))的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．