Question

在圖所示的三個滑輪組中，每個滑輪的自重都是50N（繩自重和一切摩擦均不考慮）．
（1）要用最小的力提起400N的物體，應選用哪個滑輪組？在圖中畫出繩的繞法．
（2）此時這個滑輪組的機械效率是多大？
（3）若繩子能承受的最大拉力是200N，那么使用這個滑輪組時，最大的機械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）先根據(jù)一個動滑輪提供兩條繩子，中間掛鉤可提供一條，因此先確定提供繩子最大滑輪組，然后畫出最多的繞法；
（2）先根據(jù)F=

1

n

（G+G_動），然后根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

即可求出滑輪組的機械效率；
（3）先根據(jù)F=

1

n

（G+G_動）求出物體的最大重量，然后利用機械效率的變形公式即可求出滑輪組的最大機械效率．

解答：解：（1）根據(jù)圖示可知，甲圖最多提供5條；乙圖最多提供3條；由于丙圖只有一個定滑輪，因此丙圖最多提供4條，因此應選圖甲，最省力的繞法如下：

（2）F=

1

n

（G+G_動）=

1

5

（400N+2×50N）=100N，
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

nF

×100%=

400N

5×100N

×100%=80%．
（3）∵F=

1

5

（G+G_動），
∴G=5F-G_動=5×200N-2×50N=900N，
則η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

nF

×100%=

G

G+G動

×100%=

900N

900N+2×50N

×100%=90%．
答：（2）此時這個滑輪組的機械效率是80%．
（3）若繩子能承受的最大拉力是200N，那么使用這個滑輪組時，最大的機械效率是90%．

點評：本題考查了機械效率公式的應用、滑輪組的繞法，能根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

=

G

G+G動

求出n的大小是本題的關鍵．