Question

12．用如圖所示的滑輪組將一個(gè)重為480N的物體勻速提升2m，作用在繩子自由端的拉力為200N．
（1）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為多少？
（2）若被提升物重增大到600N時(shí)，則加在繩端的拉力為多少？（不計(jì)繩重和摩擦）

Answer 1

分析 （1）由圖可知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，知道物重、拉力，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)），據(jù)此可求動(dòng)滑輪的重力；當(dāng)用此滑輪組提起600N的物體時(shí)，再利用F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)）求拉力．

解答 解：
（1）由圖可知，n=3，則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{480N}{3×200N}$×100%=80%；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)），則動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=3F-G=3×200N-480N=120N，
當(dāng)用此滑輪組提起600N的物體時(shí)，此時(shí)繩端的拉力：
F′=$\frac{1}{3}$（G′+G_動(dòng)）=$\frac{1}{3}$（600N+120N）=240N．
答：（1）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（2）若被提升物重增大到600N時(shí)，則加在繩端的拉力為240N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組機(jī)械效率和拉力的計(jì)算，利用好：不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)）．