题目

如图所示的装置是用实验室中的滑轮组成的滑轮组．

（1）若用3N的拉力可使重6N的物体匀速上升，求滑轮组的机械效率．
（2）如果动滑轮重是2N，除动滑轮外，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%，要使该滑轮组的效率η满足50%≤η≤80%，求所吊物体重力的范围．

提问时间：2020-11-03

答案

（1）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

3F

×100%=

6N

3×3N

×100%≈66.7%；
（2）设动滑轮重为G_动，
当机械效率为50%时，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%，
所以有用功W_有用=Gh=50%W_总，
克服动滑轮重做的额外功：W_额=G_动h=40%W_总，
解得G=2.5N；
当机械效率为80%时，摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%，
所以有用功W_有用=Gh=80%W_总，
克服动滑轮重做的额外功：W_额=G_动h=10%W_总，
解得G=16N；
所吊物体重力的范围2.5 N≤G≤16 N．
答：（1）滑轮组的机械效率为66.7%；
（2）所吊物体重力的范围是2.5 N≤G≤16 N．