题目

题型：不详难度：来源：

如图装置，绳重和摩擦不计．
（1）请利用图示的3个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线．
（2）若物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能把物体匀速提升，则将重为90N的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力？当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体？此时的机械效率又为多大？
（4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力？

答案

（1）动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；如图所示：

（2）∵F=

1

4

（G_轮+G_物）
∴G_轮=4F-G_物=4×20N-50N=30N；
将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力：F′=

1

4

（G_轮+G_物′）=

1

4

（30N+90N）=30N；
此时滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

G物′h

F′s

×100%=

G物′

4F′

×100%=

90N

4×30N

×100%=75%．
（3）∵F=

1

4

（G_轮+G_最大）
∴G_最大=4F-G_轮=4×60N-30N=210N；
此时滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

G最大h

F最大s

×100%=

G最大

4F最大

×100%=

210N

4×60N

×100%=87.5%．
（4）由F=

1

4

（G_轮′+G′）可得：
20N=

1

4

（G_轮′+20N）
G_轮′=60N．
答：（2）将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力为30N；当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为75%；
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起210N的物体；此时的机械效率为87.5%；
（4）当动滑轮重为60N时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力．