Question

某同学在探究滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G₁从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．请根据图象回答：
（1）每个滑轮重

100

N；
（2）当G=

600

N时，滑轮组的机械效率可达到75%．

Answer 1

分析：（1）由甲图可知绳子的有效股数为4，由乙图可知当滑轮组提起200N物体时，机械效率为50%，不计绳重和摩擦，根据η=

W有

W总

×100%=

W有

W有+W额

×100%=

Gh

Gh+G动h

×100%=

G

G+G动

×100%求出每一个动滑轮的重力；
（2）在动滑轮重力已经计算出的情况下，利用公式η=

G

G+G动

×100%的变形公式求出滑轮组的机械效率可达到75%时物体的重力．

解答：解：（1）由图可知：当物体重200N时，机械效率为50%．
不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η=

W有

W总

×100%=

W有

W有+W额

×100%=

Gh

Gh+G动h

×100%=

G

G+G动

×100%，
∴G_动=

G

η

-G=

200N

50%

-200N=200N，
由图可知动滑轮为两个，则每个滑轮重100N；
（2）把η=75%、G_动=200N代入公式η=

G

G+G动

×100%得：
75%=

G′

G′+G动

×100%=

G′

G′+200N

×100%，
解得：G′=600N．
故答案为：（1）100；（2）600．

点评：滑轮组提升物体时，在不考虑绳重和摩擦时，利用η=

G

G+G动

×100%，计算相关的量，是比较常用的方法，一定要掌握．